importancia de la información espectral y olfativa …...por las flores constituyen la base...
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Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293
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Tesis de Posgrado
Importancia de la informaciónImportancia de la informaciónespectral y olfativa en las estrategiasespectral y olfativa en las estrategiasde recolección de néctar de la abejade recolección de néctar de la abeja
Apis mellífera L.Apis mellífera L.
Giurfa, Martín
1991
Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en CienciasBiológicas de la Universidad de Buenos Aires
Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la BibliotecaCentral Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe seracompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente.
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Cita tipo APA:
Giurfa, Martín. (1991). Importancia de la información espectral y olfativa en las estrategias derecolección de néctar de la abeja Apis mellífera L.. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.Universidad de Buenos Aires.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2423_Giurfa.pdfCita tipo Chicago:
Giurfa, Martín. "Importancia de la información espectral y olfativa en las estrategias derecolección de néctar de la abeja Apis mellífera L.". Tesis de Doctor. Facultad de CienciasExactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1991.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2423_Giurfa.pdf
Universidad de Buenos Aires
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
" IMPORTANC IA DE LA I NFORMACI ONESPECTRAL Y OLFA'I'IVA EN LASESTRATEGIAS DE RECOLECCION DENECTARDE LA ABEJA Apis melliferaL-"
Autor: Martin Giurfa
Director: Dr.Josué A. Núñez
Laboratorio de Fisiología de Insectos
Departamento de Ciencias Biológicas
Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Buenos Aires
Tesis para optar al titulo de Doctor en Ciencias Biológicas
Zag1991
ZXC;IQZXI)ISCZJEDIJZIEDÏÜPC)EB
Quiero expresar mi más profundo agradecimiento al Dr. JosuéA. Núñez, Director y Maestro, por sus consejos, aliento permanentey horas y paciencia dedicadas a la enseñanza de la importancia delanálisis riguroso y cuantitativo del comportamiento. Quisieraagradecer especialmente su afecto y entusiasmo para conmigo pero,sobre todo, su actitud critica, volcada siempre en discusionesestimulantes y el saber señalarme, con paciencia, mis errores.
A mis compañeros de laboratorio Claudio Lazzari, FlavioRoces, Walter Farina, Alicia Lorenzo, Pablo Guerenstein y LucianoMoffatt por su amistad y cariño pero también por sus sugerencias ycriticas, que ciertamente contribuyeron a la elaboración de estatesis.
A la Sociedad Argentina de Apicultores (S.A.D.A.) sin la cualeste trabajo no hubiera podido ser llevado a cabo. Agradezco aDaniel Barral, Tito Botigieg, Juan Carlos Carambia, PatriciaVázquez, Delicia Panzitta, Cora González, Eduardo Maukisch, CarlosGaloppo, Lucas Martinez, Osvaldo Pascuale, Horacio Escarcena,Martin Terziotti y Hugo Pignol la ayuda invalorable brindada enlas instalaciones de su apiario y en el trabajo cotidiano.Agradezco especialmente a Daniel Barral por su amistad. y apoyoincondicionales y por haberme dejado aprender su amor y respetopor las abejas.
Al Prof. Dr. Randolf Menzel (Berlin, Alemania), por sucolaboración para con mi trabajo de investigación, por la lecturay corrección de gran parte de él y por la oportunidad brindada detrabajar bajo su dirección.
A la International Foundation for Science (Estocolmo, Suecia)por subsidiar generosamente mi trabajo de investigación y por suconstante voluntad de apoyar mis iniciativas en ese plano.
A todos mis Amigos, porque en todos estos años, fueron por sucalor y afecto, una verdadera Familia.
A Celia, mi abuela, y a Héctor, mi tio, por su vocaciónconstante de ayudarme cotidianamente.
A Sylvia, mi madre, porque con su ejemplo diario me enseñó, alo largo de muchos años, el amor y respeto por la Verdad yJusticia.
A Gabriela, mi esposa, por su Amory Paciencia
A Gabriela
«Commele jour dépend de l'innocenceLe monde entier dépend de tes yeux purs
Et tout monsang óoule dans leurs regards»PAUL ELUARD
Capitale de la douleur
A mi madre
INDICEPágina
CAPITULO 1:1NTRODUCCION GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..6
l. La Abeja Recolectora de Néctar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..71,1_ Sociabilidad y Castas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..71.2. La división temporal de tareas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - n - - - - O- - . --71.3. E1 correlato glandular de la división temporal de castas----81.4. La recolección de alimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..92. La Visión de los Colores en 1a Abeja Doméstica - - - - - - - - - - - - - --112.1. Tricromaticidad del sistema visual de las abejas - - - - - - - - - --142.2_ Psicofisica del Color . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..15
2.2.1. Colorimetria Simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..162.2.2. Colorimetria Mayor . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..' . . . . . . . . . . . . ..18
2.3. Procesos antagonistas de color - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --193. La Orientación por Olores en 1a Abeja Doméstica - - - - - - - - - - - - .-223.1. La Feromona de la Glándula de Nassonof - - - - - - - - - 0- - - - - - - - - --253.2. "Footprints" o Marca de las Patas - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -.273,3_ E1 (z)—11—eicosen_1_01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..234. Preguntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..29
PRIMERA PARTE: LA INFORMACION ESPECTRAL - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ° - - --30
CAPITULO 2: IMPORTANCIA DE LA INFORMACION ESPECTRAL EN LARECOLECCION DE NECTAR DE LA ABEJA Apis mellifera: ¿HUESTRAN LASABEJAS PREFERENCIAS ESPECTRALES DURANTE LA RECOLECCION DENECTAR? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1. Introducción.: Las Preferencias de Colores - - - - - - - - - 0- - - - - - - --312. Materiales y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..352.1. Dispositivo experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..352.2, Procedimiento experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..392_3. Estadistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..413. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..414. Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..485. Conclusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..52
CAPITULO 3: PREFERENCIAS ESPECTRALES Y GENERALIZACION DE COLORESEN LA ABEJA Apis mellifera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..53
1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..53
2. Materiales Y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..542.1. Procedimiento experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..542.2. Estadistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..573. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..574. Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..635. Conclusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..63
Página
SEGUNDA PARTE: LA INFORMACION OLFATIVA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ' - - - - --70
CAPITULO 4 : IMPORTANCIA DE LA INFORMACION OLFATIVA EN LARECOLECCION DE NECTAR DE LA ABEJA Apis mellifera L.: USO DE UNASUSTANCIA DE "MARCADO NEGATIVO" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
1. Introducción: el MarcadoNegativo de Fuentes de A1imento-----712 . Materiales y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '743 _ Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '76
4 . Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
CAPITULO 5 3 EL PAPEL DE LA MARCA NEGATIVA EN LA COMUNICACIONQUIMICA INTRAESPECIFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1 . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2 . Materiales Y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 882 . 1 Procedimiento experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883 _ Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904 . Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
CAPITULO 6 2 UN CONTEXTO NATURAL PARA LA ESTRATEGIA DE MARCADONEGATIVO: EL CARDO SILVESTRE Carduus acanthoides - ' . - - - - - - - - - - - --97
l . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Materiales y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 983 . Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004 . Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TERCERA PARTE: LA INTERACCION ENTRE EL COLOR Y EL OLOR - - - - ' - - - - lll
CAPITULO 7 Z LA INTERACCION ENTRE LA MARCA NEGATIVA Y LA SATURACION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 l 2
1 . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 122 _ Materiales Y Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .' . . . . . . . . . . . . . 1132.l_ Procedimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1132.2. Estadistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1163 _ Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4. Discusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
CAPITULO 3; CONCLUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
CAPITULO 9 g BIBLIOGRAFIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
(223I’JZÜTLJIJC) J.
IIIWÏPIRC)I)IJ(2<ZZE()IÍ (ÉIBIWIEIQZXIJ
El mundo provee una variedad de información que permite a los
seres vivos orientarse en sus respectivos entornos. Dentro de la
gama prácticamente infinita de parámetros disponibles que los
animales pueden utilizar para guiar eficientemente determinadas
conductas se hallan las señales visuales y las olfativas.
Dentro de las señales visuales, 1a información espectral
resulta prioritaria para determinados organismos capaces de ver
colores. Las diferencias en la longitud de onda de la luz emitida
por fuentes luminicas o reflejadas por ciertos objetos definen el
mundovisible de un organismo con visión cromática.
Por otro lado, las señales olfativas pueden tambiéncontribuir a hacer más eficiente la orientación de un animal hacia
un objetivo dado. De vital importancia resultan, por ejemplo,
determinados olores como los de potenciales fuentes de alimento o
como aquellos que intervienen, a modode verdaderos mensajeros, en
la comunicaciónquimica intraespecifica (feromonas).
En este capitulo se realiza una breve introducción referida a
la abeja recolectora de néctar Apis mellifera L. para luego hacer
hincapié en la visión de colores y en la orientación olfativa; 1a
abeja doméstica, por su parte, constituye uno de los pocos
animales en los cuales visión y olfato han sido considerablemente
estudiados. El análisis en profundidad que se ha hecho de este
modelo animal permite entonces el planteo de nuevas preguntas como
las que dan origen a esta tesis.
1. LA ABEJA RECOLECTORA DE NECTAR
1.1. Sociabilidad y Castas:
La abeja doméstica italiana Apis mellifera ligustica Spin.(Clase Insecta, Orden Hymenoptera, Superfamilia Apoidea, Familia
Apidae, Subfamilia Apinae, Tribu Apini [Michener 1969]) es un
insecto social. Hablar de sociabilidad (wilson 1971) implica
decir que estas abejas poseen tres caracteristicas relevantes quelas definen comointegrantes de una sociedad verdadera:
- la cooperación de varios individuos en el cuidado de lacría.
- la superposición de por lo menos dos generaciones, de
modo que la descendencia puede asistir a sus
progenitores durante algún periodo de su vida.
- la división reproductiva del trabajo, esto es, lacoexistencia en una misma sociedad de individuos
fértiles y de otros más o menosestériles trabajando en
beneficio de los primeros.
Respecto de este último punto, tres castas coexisten en una
colonia de Apis mellifera: la reina, los zánganos y las obreras.
1.2. La división temporal de tareas:
Las abejas no sólo presentan las castas morfológicas
diferenciadas y estables, arriba citadas. Dentro de las obreras
existen además castas temporales, esto es el desempeño de tareas
diferenciadas de acuerdo a la edad. Como su propio nombre lo
sugiere, las obreras se encargan virtualmente de todas las tareas
de la colonia. El cuidado y alimentación de la cria, la
vigilancia de la colmena, el ataque a potenciales predadores, la
ventilación y mantenimiento de la temperatura de la cámara de cria
y la búsqueda de agua, néctar y polen son sólo algunas de las
actividades que las obreras deben realizar a lo largo de su vida.
Estas tareas presentan un ordenamiento temporal que podria
definirse como "de adentro hacia afuera"; esto es, las primeras
tareas se realizan en el interior de la colmena mientras que lasúltimas se van realizando cada vez más en el exterior de la misma.
Si bien las caracteristicas y :requerimientos de la colonia
pueden influenciar' el momento en que una dada tarea se realiza
(Kolmes 1985), la secuencia tipica de tareas temporales (Rósch
1925, 1927, Lindauer 1952, Ribbands 1952, Sakagami 1953, Smith
1974, Seeley 1982, Winston & Punnet 1982, Winston 1987) determina
que las tareas de recolección de alimento se inicien alrededor deldia 20 de la vida adulta.
1.3. El correlato glandular de la división temporal de castas:
Esta división temporal de tareas tiene ciertamente un
correlato glandular y hormonal. Se ha demostrado (Winston 1987)
que las glándulas mandibulares, hipofaringeas y de la cera
alcanzan considerables dimensiones en los primeros dias de vida de
las obreras (dias 5 a 15), en coincidencia con el desempeñode las
actividades de cuidado y alimentación de la cria y de construcción
de panales. El tamaño de estas glándulas se reduce con el
consecuente cese de estas tareas y con el cambio a la manipulación
del alimento aportado por las recolectoras. Al mismotiempo las
glándulas hipofaringeas empiezana secretar la invertasa necesaria
para el procesamiento del néctar en miel (Simpson et al 1968).
Cuando las obreras empiezan a asumir tareas de guardianas, la
glándula del aguijón pasa a producir la máxima cantidad de
tiempo, las glándulascompuestos de alarma y, al mismo
mandibulares dejan de producir alimento larval para empezar a
secretar la feromona de alarma, 2-heptanona, que seria liberada
ante pilladoras de otras colmenas y ante otros potenciales
enemigos (Shearer a Boch 1965, Boch & Shearer 1967).
Del mismo modo, cuando las guardianas pasan a ser
recolectoras de alimento, se observa un decremento del 40% en la
masa corpórea, básicamente del abdomen (Harrison 1986). Asi, pese
a que existen aún pocos datos en este sentido, existe una
correlación visible entre el desarrollo glandular, la producciónde ciertas feromonas y compuestos hormonales y el desempeño de
determinadas tareas. Sin embargo, un elemento parece no coincidir
con el presente cuadro de situación. Se ha informado (Simpson
1961) que la producción de 2-heptanona por las glándulas
mandibulares es máximaen las recolectoras de néctar antes que en
las abejas guardianas, donde se supondría que esta feromona
tendria mayor incidencia de acuerdo a las interpretaciones
propuestas (Butler 1966, Simpson 1966). Sobre este punto
volveremos más adelante (ver Capitulo 8).
1.4. La recolección de alimento:
La recolección de alimento es, comose dijo, la última tarea
que desempeñan las obreras antes de morir. Dos recursos provistos
por las flores constituyen la base alimentaria de las abejas: el
néctar y el polen. El primero proporciona los hidratos de carbono
y el segundo, las proteinas, lípidos y vitaminas necesarios tanto
para el desarrollo larval cuanto para las funciones que, ya
adulta, cumple la abeja. Las condiciones de la colonia y la
propia actividad exploratoria, sumadas al intercambio
informacional de las abejas recolectoras, determinan la prioridadde un recurso sobre el otro.
10
El periodo de vida de una recolectora es muycorto (alrededor
de una semana). Asi, durante ese tiempo reducido, las
recolectoras deben realizar gran númerode viajes de recolección:
se ha estimado que el número de viajes de recolección gira
alrededor de 32 (Bodenheimer 1958) aunque este valor debe
subestimar el número real. Ribbands (1949), por ejemplo, observó
que una mismarecolectora realizó 29 viajes de colecta de polen enun solo dia.
La distancia de vuelo acumulada por una recolectora parece
ser determinante de la duración de su vida. Aparentemente, el
limite superior alcanzable seria de 800 km, luego de lo cual, las
abejas moririan, independientemente de que esta distancia se haya
recorrido en cinco o en más dias (Winston 1987). En una situación
natural, y considerando que el rango superior de vuelo en
condiciones normales es de 2 km aproximadamente (Seeley 1985),
esta distancia acumuladase alcanza en pocos dias.
La conclusión inmediata es que las recolectoras deben
programar su actividad de modode ser altamente eficientes en ese
corto lapso de tiempo disponible. Numerosas estrategias son
empleadas con este fin. El objetivo de esta tesis es justamente
analizar de qué manera pueden ser empleadas ciertas señales
sensoriales, como los estímulos de color y ciertas sustancias
químicas como las feromonas de orientación, para lograr una altaeficiencia recolectora.
Para esto, hace falta, en primer lugar, introducir algunos
conceptos básicos referidos a la visión de colores y a laorientación olfativa en la abeja doméstica.
11
2. LA VISION DE LOS COLORES EN LA ABEJA DOMESTICA:
La visión de los colores se define como la capacidad de
distinguir colores espectrales en base a las diferencias delongitud de onda existentes, independientemente de las diferencias
de brillo (intensidad) que pudiesen existir entre esos colores
(Menzel 1979). Asi, la propiedad fundamental de los sistemas de
visión de colores es la capacidad de asignar un color constante a
un objeto, independientemente del amplio rango de fluctuaciones de
energia y de longitud de onda de la luz iluminante (Ottoson & Zeki
1985).
La sensación de color está provista, según la Teoria de
Young-Helmholtz (Young 1802; Helmholtz 1896), por tres entradas
independientes que proporcionan al cerebro 1a información para las
representaciones perceptuales de tono, saturación y brillo. Estas
tres cualidades determinan, via introspección, nuestra experienciadel color. El tono es el atributo de la percepción de color
relacionado con la longitud de onda propiamente dicha; es denotado
habitualmente como "azul", "verde", "amarillo", "rojo", etc. La
saturación es la cualidad referida al "contenido de un color puro"
o "pureza de un color". Para entender esta idea, digamos por
ejemplo que si se tiene una pintura clara, por ejemplo rosa, y se
le agrega rojo, la pintura obtenida será más saturada en rojo. El
brillo, por su parte, es el atributo de la percepción de color quepermite clasificar a un objeto como miembro de una serie que va
del blanco (100 %de brillo) al negro (0 %de brillo).
En base a estas tres variables es posible entonces definir un
Espacio de Percepción de Color. En este espacio tridimensional,
un color percibido es un punto caracterizado por coordenadas de
tono, saturación y brillo (Figura 1).
12
BRILLO
Figura 1.percepción de colores en términos de tono,(adaptado de Wyszecki & Stiles:& Sons, Inc., New York).
Colour Science (1967),
Diagrama esquemático de la organización del espacio desaturación y brillo
John Wiley
13
Es importante destacar que la existencia de distintos tiposde fotorreceptores, con distintas propiedades espectrales, nopuede ser considerada como prueba definitiva de la percepción de
colores por un animal dado. La presencia de estos fotorreceptores
es sólo una premisa de la visión de color; la prueba definitivaacerca de la visión de colores en un contexto dado la dan los
experimentos de comportamiento en los cuales se entrena al animal
estudiado a una luz o pigmento monocromático para luego variar, en
el ensayo posterior, la intensidad y la longitud de onda. De
acuerdo a las perfomances de reconocimiento y discriminación decolores espectrales se puede entonces establecer la existencia o
no de la visión de colores. Fue justamente en base a estas
perfomances que Karl von Frisch (1914) pudo establecer la visión
de colores de la abeja doméstica. Von Frisch adiestró a un grupo
de recolectoras a un platillo con solución azucarada y luego situó
el platillo sobre un cartón de color azul de modoque las abejas
lo pudiesen ver al acercarse y mientras tomaban solución
azucarada. Seguidamente rodeó al cartón azul con otros cartones
de formato semejante pero de coloración variable desde el blanco,
pasando por varias gradaciones de gris, hasta el negro. En el
centro de cada cartón, inclusive en el azul, situó un platillo
vacio y limpio (no frecuentado antes por abejas). A su llegada a
la mesa experimental, las abejas se dirigieron al cartón azul,
probándose asi que distinguian al azul como color en si y no como
una categoria de brillo y/o saturación. Este mismo experimento
fue repetido con otros estímulos de color, entre ellos el rojo,determinándose entonces que las abejas pueden ver colores aunque
son ciegas para el rojo. Posteriormente, Daumer (1956) demostró
que las abejas son particularmente sensibles a luz UVde 350 nm y
que UV (360 nm) y verde-azulado (490 nm) son, para la abeja,
14
colores complementarios, lo mismo que azul (440 nm) y una mezcla
de UV y amarillo (590 nm). Estableció que las abejas poseen
visión tricromática de los colores, donde los tres colores
primarios son UV (360 nm), azul (440 nm) y verde (588 nm).
Concluyó además que 1a visión de los colores de las abejas era
semejante a la del ser humano sólo que el espectro de colores
visibles de los insectos se hallaba "corrido" hacia longitudes de
onda menores. Asi, las abejas ven colores en un rango de
longitudes de onda que va desde los 300 hasta los 620 nm mientras
que el ser humano lo hace en el rango de 400 a 700 nm.
2.1. Tricromaticidad del sistema visual de las abejas:
Cada uno de los aproximadamente 5500 omatidios del ojo
compuesto de una abeja contiene 9 células fotorreceptoras
(Gribakin 1969, Menzel & Blakers 1976). Estas células se hallan
recubiertas por una lente y por un cono cristalino y se disponen
en forma concéntrica. La porción central donde convergen, el
rabdoma, es una estructura que actúa como guia de ondas de luz y
está formado por los rabdómeros o conjuntos de microvellosidades
de cada célula. En estas microvellosidades, y estrechamente
asociada a las estructuras de membranas,se halla la rodopsina, el
fotopigmento involucrado en la visión de color. Este pigmento
absorbe una relativamente amplia banda de frecuencias de ondas
electromagnéticas naturales y es, por ende, el responsable de la
sensibilidad luminica de los fotorreceptores. La rodopsina está
constituida por una porción proteica y por un grupo cromóforo, el
retinal. En los insectos, la rodopsina se isomeriza en
metarrodopsina al absorber un cuanto de luz; ésta, a su vez,
vuelve a rodopsina al absorber otro cuanto de luz. Cambios en la
porción proteica de 1a rodopsina determinan variaciones en los
15
picos de absorción máxima dentro del rango de los 330 a los 700
nm. Asi se provee al ojo con la sensación de color; si bien en
cada célula fotorreceptora hay fotopigmento que absorbe cuantos de
luz, la probabilidad de absorción de cuantos de luz de un color u
otro variará de acuerdo a las distintas rodopsinas, es decir de
acuerdo a sus distintas propiedades de absorción espectral(Hamdorf1979). De ahi resulta la distinta sensibilidad espectral
de los fotorreceptores.En cada omatidio frontal, coexisten los tres tipos de
fotorreceptores en un arreglo característico: de las nueve células
fotorreceptoras, dos son del tipo UV(A máx: 335 nm), dos del tipo
azul (¡X máx= 435 nm) y cuatro del tipo verde (.X máx: 540 nm)
(Menzel et al. 1986). La novena célula es más corta y
probablemente también del tipo UV (Menzel & Snyder 1974). En
concreto, como cada omatidio mira a un punto particular del
espacio, cada uno de estos puntos será analizado simultáneamente
por los tres canales espectrales, UV, azul y verde. De este modo,
el mosaico visual de la abeja será tricromático en cada punto devisión.
2.2. Psicofisica del Color:
Dos aproximaciones experimentales diferentes son usadas en el
análisis de los sistemas de visión de colores: los experimentos de
igualación de colores y los experimentos de diferenciación de
Schródinger (1920 a,b) usó esta distinción para definircolores.
a la colorimetria simple y a la colorinetria mayorrespectivamente.
16
2.2.1. Colorimetria Simple: el diagrama de cromaticidad de la
abeja
En los experimentos de colorimetria simple (igualación de
colores), el sujeto experimental debe juzgar visualmente si dos
colores pueden igualarse o no ya que la misma sensación de color
puede ser producida por diferentes mixturas de luces cromáticas.
Cualquier color espectral Q puede definirse asi como una mezcla,
en proporciones adecuadas, de tres colores primarios.
En general, un color Q se representa en un diagrama de
cromaticidad bidimensional. En este plano, la dimensión "brillo"
ha sido suprimida de modo tal que el diagrama de cromaticidad
presenta, en todos sus puntos, brillo constante, permaneciendo
sólamente las dimensiones "tono" y "saturación". Este diagrama
recibe habitualmente el nombre de "Ixiángglg de Qngrgs' y es un
triángulo simétrico cuyos vértices están definidos por las tres
luces primarias; en el caso del ser humano se trata de los
primarios definidos por la CIE (CommissionInternationale de l'
Éclairage): Azul (radiación monocromática de 435.8 nm), Verde
(radiación monocromática de 546.1 nm) y Rojo (radiación
monocromática de 700 nm). La linea recta que conecta los extremos
del espectro recibe el nombrede Linea de Púrpuras.
Es de destacar que las tres luces primarias de los vértices
pueden ser reemplazadas por otras luces. Asi, se puede construir
un EsPacio de Cblor ¡fisiológico donde los primarios corresponden
ahora a los flujos de fotones absorbidos por cada uno de los tres
tipos de fotorreceptores.En el caso de la abeja, Daumer (1956) demostró que un
Triángulo de colores podia aplicarse con éxito en la descripcióncuantitativa de los resultados de experimentos de igualación decolores, considerando las tres luces primarias: UV(360 nm), azul
17
(440 nm) y verde (588 nm). Del mismo modo, dado que las
sensibilidades espectrales de los tres tipos de fotorreceptoresson en este caso conocidas, se puede construir el Triángulo de
Colores de la abeja Apis mellifera. Este diagrama de cromaticidad
fisiológico representa un plano de brillo constante (Menzel 1979,
Menzel & Lieke 1983) (Figura 2) donde los vértices del triángulo
representan los flujos de fotones absorbidos por los tres tipos de
fotorreceptores, UV, azul y verde. Los colores monocromáticos se
ubican a lo largo de la linea oscura de puntos negros que
representan colores espectrales separados por intervalos de 10 nm,
desde 300 a 630 nm, y la linea que conecta los 300 y 630 nm es la
linea de púrpuras.
300 ’°vk 600Figura 2. Diagrama de cromaticidad de la abeja. Los verticesrepresentan los flujos de fotones absorbidos por los tres tipos defotorreceptores (U: ultravioleta; B: azul: G: verde). Los coloresmonocromáticos yacen a lo largo de la linea con puntos querepresentan colores espectrales separados por 10 nm desde 300 a630 nm. La linea que conecta los 300 y los 630 nm es la linea depúrpuras (de Menzel 1985).
18
2.2.2. Colorimetria mayor: distancias perceptuales en el espaciode colores de la abeja:
En el caso de los experimentos de Colorimetria Mayor
(Diferenciación de Colores), el sujeto experimental debe elegir
cuál de dos colores se asemeja más a un color dado. Ya que los
juicios de diferenciación son fundamentalmentedistintos a los de
igualación de colores, resulta imposible hacer prediccionesrelativas a diferencias entre colores a partir de los diagramas decromaticidad.
En el procesamiento de las señales de color por los
fotorreceptores, existe una fluctuación debida a los ruidos
surgidos en la absorción fotónica y en su transducción a señales
eléctricas. Si dos objetos son tan parecidos en sus reflecciones
espectrales que sólo difieren dentro del rango de fluctuación
mencionado, el sistema nervioso no será capaz de discriminar los
dos objetos y el animal confundirá los dos colores. Asi,
alrededor del locus de cada color en el Triángulo de Colores se
genera una "zona gris" o "zona de incertidumbre" dentro de la cual
la diferenciación espectral por el sistema nervioso no es posible.
De acuerdo ¿a esto, dos colores serán mejor diferenciados en la
medida en que un mayor número de zonas de incertidumbre los
separe.La diferenciación de colores se relaciona con la resolución
del sistema de visión de colores. En las abejas, la resolución de
este sistema fue medida originalmente por von Helversen (1972) en
experimentos diseñados para medir los umbrales de discriminación
de luces espectrales de distinta longitud de onda pero de igualbrillo. La discriminación de colores fue sensiblemente mejor para
el violeta (440 nm) y para el verde-azulado (490 nm); esto es, las
abejas pueden discriminar perfectamente estos dos colores de otros
19
corridos en tan solo 8 nm (hacia arriba o hacia abajo) en longitud
de onda. Backhaus y Menzel (1987) descubrieron luego que
variaciones regulares en la saturación (del 10%) no implicaban
variaciones coincidentes y regulares en la resolución perceptual.Esto quiere decir que no existe una relación simple entre la
resolución perceptual (diferenciación) y la. distancia geométricaentre los loci de los estímulos de color en el Diagrama deCromaticidad.
2.3. Procesos antagonistas de color:De lo anterior se deduce que otra representación de las
distancias perceptuales entre los estímulos espectrales esnecesaria. Backhaus et al. (1987a) sugirieron que sólo dos
escalas eran necesarias para representar las diferencias entreestímulos de color. Comoninguna de las escalas se relacionaba
directamente con las entradas de los tres tipos de
fotorreceptores, se sugirió que se correlacionaban con las
coordenadas de tono y saturación o con los ejes antagonistas
Azul/Púrpura (UV-Verde) y UV/Azul-Verde.
La base fisiológica de esta suposición reside en la
existencia de dos grandes grupos de neuronas antagonistas de color
en el cerebro de la abeja (Hertel 1980, Kien & Menzel 1977). Se
han detectado, en efecto, ¡neuronas UV/Azul-Verde (respuestaexcitatoria ante el UVe inhibitoria ante el azul y/o el verde o
viceversa) y neuronas Azul/UV-Verde(respuesta excitatoria ante el
azul e inhibitoria ante el UVy/o el verde y viceversa). No han
sido detectadas neuronas Verde/UV-Azul.
Así, las dos escalas fueron interpretadas comolos valores deespectralesexcitación de estos dos tipos de neuronas
antagonistas. Backhaus y colaboradores (Brandt et al. 1989)
20
sugirieron que estas neuronas antagonistas recibian entradas
lineares, de distinto signo y peso, de los tres tipos defotorreceptores. Estos coeficientes fueron calculados en base a
la evidencia comportamental de elección de colores y! se propuso
entonces que la escala A era igual a:
-9.86 Eu + 7.70 Ea + 2.16 EV,
y la escala B igual a:
-5.17 Eu + 20.25 Ea -15.oa EV,
siendo E las diferencias en la excitación de los fotorreceptores
UV(u), azul (a) y verde (v).
Asi, la escala A corresponde en realidad al proceso espectral
antagonista UV/Azul-Verde y la escala B corresponde al proceso
espectral antagonista. Azul/UV-Verde. El espacio antagonista de
colores resultante que permite representar fehacientemente lasdistancias perceptuales espectrales se representa en la Figura 3.
En este gráfico, cada color tiene nuevamente un locus pero
esta vez, el intervalo entre dos locus se relaciona directamente
con la capacidad de discriminación de la abeja.
21
Figura 3. Espacio antagonista de colores. Los ejes A y Bcorresponden a los dos procesos espectrales antagonistas UV/AzulVerde y Azul/UV-Verde respectivamente.
22
3. LA ORIENTACION POR OLORES EN LA ABEJA DOHESTICA
A principios de siglo, la hipótesis de que las abejas eran
capaces de reconocer las flores en base a sus diferentes
fragancias florales era atractiva más no del todo comprobada. Al
poco tiempo, Karl von Frisch (1919) demostró fehacientemente la
capacidad de discriminación olfativa de las abejas en base a
experimentos en los que se entrenaba a las abejas a un olor
originalmente recompensado con solución azucarada y posteriormentese las enfrentaba a 23 olores distintos entre los cuales se
hallaba el original. La conclusión inmediata de los trabajos de
von Frisch fue que, asi como ocurre con los colores, las abejas
pueden aprender y memorizar olores de modo de ser más eficientes
en determinados contextos, como por ejemplo en la orientaciónhacia la colmena o hacia fuentes de alimento.
Posteriormente, fueron realizados experimentos de
condicionamiento de la proboscis de abejas frente a estímulos
olfativos y, paralelamente, registros extracelulares en lassensilla olfativas que apoyaron estas conclusiones (Vareschi
1971). Los experimentos en cuestión demostraron esta capacidad de
discriminar olores distintos asi como la de generalizar olores
que, por compartir en sus moléculas ciertas estructuras químicas,
resultan semejantes para las abejas.
Se ha demostrado además que las abejas detectan mejor las
fragancias florales y sus feromonas atractivas (Schwarz 1955)
antes que olores carentes de significado en su vida diaria(Fischer 1957). Esto ya habia sido observado por von Frisch en
sus primeros experimentos de aprendizaje olfativo (1919): las
abejas aprenden más rápidamente los olores florales, como ocurre
en el caso del Geraniol, sustancia que forma parte además de una
23
feromona atractiva de las abejas. Sin embargo, la plasticidad de
la abeja es tal que, incluso olores originalmente aversivos como
el Lisol (usado por los apicultores para impedir la aproximación
de abejas) o el propanol pueden ser usados para condicionar a las
abejas a una determinada fuente de alimento (Menzel 1985). Del
mismo modo, inclusive el dióxido de carbono (rehuido en altas
concentraciones) (Kuwabara & Takeda 1956), el vapor de agua (Hertz
1934) y la propia feromona de alarma de las abejas (Acetato de
isopentilo) pueden ser eficientemente aprendidos (Menzel 1985).
La conclusión general, establecida por Menzel (1985), es que
existiría una predisposición que favoreceria el aprendizaje deciertos olores antes que de otros en el contexto de las fuentes de
alimento. Sin embargo, la capacidad de aprendizaje de la abeja es
tan grande que prácticamente cualquier estimulo olfativo puede ser
asociado con una recompensa alimentaria y por ende aprendido.
Esto tiene importancia en varios contextos. Por un lado, en
la colmena y durante el proceso de reclutamiento a través de la
danza, las abejas reclutadas perciben y aprenden el olor floral de
la fuente de 1a cual proviene la reclutadora (impregnado en su
cuerpo), facilitándose asi la posterior ubicación de esas fuentes
por aquellas abejas que las visitan por primera vez (Frisch 1967).
Por otro lado, durante la recolección de alimento, los olores
actúan como señales atractantes y orientadoras para lasrecolectoras (Vogel 1983). Asi, los olores florales intervienentambién en el mantenimiento de la llamada "constancia floral"
(Faegri & van der Pijl 1967) de las abejas: durante la recolección
diaria de alimento, y por varios dias inclusive, las abejastrabajan sobre una dada especie floral, sin prestar atención a
especies adyacentes que también proveen recompensa de néctar y
polen. Esta constancia no es el resultado de una fijación rígida,
24
sino, dado que las abejas son generalistas, la manifestación de
las capacidades de aprendizaje y memorización ya mencionadas.
Entre los varios estímulos florales que ayudan a mantener esta
constancia en la medida en que la especie explotada sea rentable,
están los colores y las fragancias florales: ayudan a la
discriminación del morfo floral sobre el cual están trabajando las
abejas.Asi, el significado biológico de los olores florales debe
buscarse necesariamente EN!la interrelación abeja-planta. Estas
señales, junto con otras más (colores, formas, etc) hacen a la
planta conspicua y diferente de otras plantas competidoras y
facilitan la optimización de la actividad recolectora de la abeja.Otros olores, esta vez provenientes de la propia abeja
contribuyen a hacer más eficiente la recolección de néctar: setrata de las feromonas (Karlson & Lüscher 1959) asociadas a esta
tarea, producidas por las abejas recolectoras. En general, las
feromonas tienen importancia fundamental en la comunicación
intraespecifica y en la sociabilidad de la abeja melifera (Blum
1988). En el caso particular de las abejas obreras, lassustancias hasta ahora conocidas, asociadas con la recolección de
alimento, pueden ser clasificadas como "Sustancias de Marcado
Positivo" debido a que, al ser liberadas en un medio dado, atraen
a individuos coespecificos a las superficies previamente marcadas.
Varias sustancias de este tipo han sido citadas para la abeja
recolectora Apis mellifera, aunque también para varias especies de
abejorros del género Bombus (Cameron 1981, Free 1987, Schmitt &
Bertsch 1990) y para varias especies de abejas sin aguijón de los
géneros Melipona y Trigona (Lindauer & Kerr 1958, Villa & Weiss
1990).
25
En la abeja Apis mellifera, se han encontrado hasta ahora las
siguientes feromonas de marcado positivo, asociadas con larecolección de alimento:
- Feromona de la Glándula de Nassonof
- "Footprints" o Marca de las Patas
- (Z)-11-eicosen-1-ol
3.1. La Feromona de la Glándula de Nassonof:
Tal vez la más conocida de las sustancias arriba citadas sea
la feromona de la Glándula de Nassonof. Esta glándula se halla
situada en la superficie dorsal del séptimo tergito abdominal
(McIndoo 1914, Snodgrass 1956) y queda habitualmente cubierta por
la superposición de del sexto tergito. En determinados contextos,
las obreras exponen la glándula, flexionando hacia abajo la
porción terminal de su abdomen previamente elevado. Al mismo
tiempo aletean, generando así una corriente aérea sobre la
glándula y facilitando la dispersión de la feromona (Sladen 1901,
Free 1968). La naturaleza atractante de la feromona de la
Glándula de Nassonof fue inicialmente enunciada por Sladen (1901,
1902, 1905) y luego comprobada por Free y Butler (1955) y por Boch
y Shearer (1962).
Estudios sobre la naturaleza quimica de 1a feromona de
Nassonof han demostrado hasta ahora la existencia de al menos
siete compuestos que la integran: Geraniol (Boch & Shearer 1962),
Nerol y (E,E)-Farnesol (Pickett et al. 1980), (E)-Citral y (Z)
Citral (Weaver et al. 1964) y los ácidos Geránico y Nerólico (Boch
& Shearer 1964). El más abundante de estos compuestos es el
Geraniol cuya cantidad en la glándula varia a lo largo de la vida
del individuo y estacionalmente (Boch a Shearer 1963, Pickett et
26
al. 1981): alcanza un máximo (alrededor de 1.0 pg) en las abejas
que empiezan a trabajar como recolectoras (18-20 dias) y durante
la primavera. El proceso de identificación de compuestos
integrantes .de esta feromona es, a decir de Free (1987), un
proceso lento y seguramente no concluido.
La exposición de la Glándula de Nassonof y la liberación de
su feromona ocurren en varios contextos comportamentales de los
cuales la señalización de flores u otras potenciales fuentes de
alimento por las recolectoras de néctar es el que nos interesa
(Frisch & Rósch 1924, Renner 1960, Free & Racey 1966, Free 1968,
Free & Williams 1972). Durante la recolección de alimento, y en
fuentes particularmente atractivas, las abejas exponen susglándulas de Nasonov. Esto ocurre sobre todo en fuentes
artificiales que presentan abundancia de solución azucarada
(Frisch 1923).
La importancia de esta feromona en un aumento de la
eficiencia recolectora quedó demostrada por los ensayos en los que
la relación de recolectoras atraídas a platillos con soluciónazucarada con y sin feromona de Nassonof (impregnada en papel de
filtro) era de 12 a l respectivamente (Renner 1960). Del mismo
modo, Free (1968) demostró que abejas que visitaban por primera
vez una fuente de alimento eran atraídas e inducidas a bajar a
platillos con solución azucarada y glándulas de Nassonof. Si bien
las recolectoras son reclutadas mediante danzas que informan la
dirección y distancia de las fuentes de alimento, no siguen las
direcciones de manera muy precisa (Frisch 1967) y, en realidad,
tampoco es tan deseable que asi ocurra. Las fuentes naturalessuelen estar distribuidas en vastas áreas; asi, si los puntos de
llegada de las recolectoras están también distribuidos en forma
amplia, la eficiencia recolectora de la colonia es mayor que si
27
estuviesen reducidos ¿a una zona puntual. En este contexto, la
feromona de Nassonof puede resultar un sistema orientador capaz de
corregir, a cortas distancias de las fuentes de alimento, un
cierto rango de errores en la precisión de su ubicación.
3.2. "Footprints" o Marcade las Patas
Otra feromona de "marcado positivo" de las abejas
recolectoras es la denominada "Footprint" (Marca de las Patas)
(Butler et al. 1969). Esta es depositada tanto en 1a piquera de
acceso a la colmena, ayudando asi a 1a orientación de las abejas
que retornan (Ribbands & Speirs 1953, Lecomte 1956, Butler et al.
1969, 1970), como en la superficie de fuentes de alimento (Butler
et al. 1969). En este último contexto, se demostró que fuentes
artificiales de alimento previamente visitadas por otras abejas
ausentes en el momentodel ensayo - eran mucho más atractivas que
fuentes equivalentes sin visitas previas de abejas (Ribbands 1954,
Butler et a1. 1969, Ferguson & Free 1979). Esto mismo se demostró
en Apis florea (Free G vfiJliams 1979), en algunas especies del
género Bombus (Cameron 1981, Schmitt & Bertsch 1990) y en algunas
especies de Meliponinos (Lindauer & Kerr 1958). Por otro lado, el
efecto atractante ejercido por la sustancia depositada en estassuperficies tiene larga duración ya que fuentes artificialespreviamente marcadas mantuvieron su atractivo durante varias horas
inclusive (Butler et a1. 1969, Ferguson & Free 1979). Este mismo
efecto fue observado por Schmitt y Bertsch (1990) en abejorros.
Si bien la sustancia depositada es muy efectiva en la
inducción del descenso de recolectoras a las fuentes marcadas, no
se conoce aún hasta qué distancia es percibida y efectiva.
Tampoco se conoce aún su naturaleza quimica. Chauvin (1962)
28
sugirió que esta sustancia es' producida por las glándulas de
Arnhart, situadas en los tarsos de las patas. Ferguson y Free
(1979) han sugerido en cambio que la fuente de olor se halla
distribuida por toda la superficie del cuerpo, siendo lasuperficie dorsal de tórax y abdomenparticularmente efectiva en
inducir el descenso de otras recolectoras. Esto llevó a que ,
originalmente, estos autores hablaran de una nueva feromona,
distinta de los "footprints" previamente descubiertos. A partirde sus bioensayos, hablaron de una Feromona de Marcado para la
Recolección ("Forage Marking Pheromone"). Posteriormente, el
propio Free (1987) corrigió esta afirmación, diciendo que la
Feromonade Marcado para la Recolección y los "footprints" eran enrealidad una misma cosa.
3.3. El (Z)-11-eicosen—1-ol:
El (Z)-11—eicosen-1-ol es la sustancia de "marcado positivo"
más recientemente descubierta (Free et al. 1982).
Este compuesto es uno de los 24 hasta ahora identificados
como componentes de la feromona de alarma de la cámara del aguijón
(Blum 1982, Pickett et al. 1982). Sin embargo, ensayado aislado
de los componentes restantes (Free et al. 1982), mostró tener una
única función: atraer recolectoras a superficies de fuentes
artificiales de alimento previamente marcadas con él. Esta
sustancia ejerce una fuerte atracción tanto sobre recolectorascondicionadas previamente a la fuente de alimento en cuestión como
sobre recolectoras reclutadas por las abejas experimentadas. Porotro lado, no fue efectiva en inducir el descenso a fuentes de
agua marcadas: sólo fue efectiva en el contexto de la recolecciónde alimento.
29
En suma, tanto los olores florales como las propias feromonas
atractivas contribuyen a la orientación de las abejas en elcontexto de la recolección de néctar.
De este modo, señales de color y olfativas desempeñan un
papel importante en la eficiencia recolectora de estos insectos.
Al respecto, nos preguntamos acerca de la posible existencia de
preferencias espectrales y de la existencia y empleo de una
sustancia de "marcado negativo" (i.e. una sustancia que, al ser
liberada en un medio dado, generaría el rechazo de otras abejas)
para la orientación dentro de un grupo de flores.
4. PREGUNTAS
Planteamos concretamente las siguientes preguntas:
- ¿Existen preferencias por determinados estímulos espectralesdurante la recolección de néctar?
¿Existen evidencias acerca del empleo de una feromona de ca
racteristicas "negativas" (repelentes) empleadadurante larecolección de néctar para señalizar flores recientementevisitadas?
- ¿Existe algún tipo de relación entre 1a información provista
por las claves espectrales y el empleo o no de la feromona
negativa?
Estas tres preguntas determinan precisamente las tres partesde las que se componeesta tesis.
PartePrlmera
30
31
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1. INTRODUCCION: LAS PREFERENCIAS DE COLORES
Varios estudios han sugerido la existencia de preferenciasinnatas por ciertos colores en las abejas recolectoras. Esta ideasurge, en realidad, con el propio Darwin (1877) quien afirmó que
"las abejas y varios insectos polinizadores debian guiarse
instintivamente hacia las flores con el fin de obtener nectar ypolen ya que asi lo hacen, sin instrucción previa, tan pronto como
emergen del estadio pupal". De este modo, Darwin anticipó el
concepto de Imagen Innata de Búsqueda, imagen que permitiría a las
abejas "saber", sin ninguna experiencia previa, cómo luce una
fuente potencial de alimento, es decir, una flor (Kevan a Baker
1983). Asi, el empleo de estas imágenes innatas de búsqueda
facilitaria, no sólo la localización de las flores, sino tambiénla elección de las mismas a posteriori del aprendizaje de sus
caracteristicas salientes (Menzel1985).
Sin embargo, la. existencia de imágenes innatas de búsqueda
supone, de algún modo, la prefijación rígida sobre determinados
estímulos, asociados con sus fuentes alimentarias. Contrariamente
a esto, la abeja no presenta un comportamiento recolector
32
instintivo especializado ya que visita numerosasespecies florales
(exóticas y endémicas) a lo largo de su vida. Así, una hipótesis
alternativa (Menzel 1985), si bien no niega la existencia de una
cierta "predisposición" por ciertos estímulos, sugiere que lasimágenes innatas de búsqueda deberían ser lo suficientemente
débiles como' para no inhibir la orientación y explotación de
fuentes alimentarias distintas y más rentables en términos de
recompensa ofrecida.
Existen muy pocos estudios referidos a una predisposición
instintiva de las abejas por ciertos estímulos de color. El más
acabado de ellos, más que estudiar este punto en concreto, analizó
las perfomances de aprendizaje y memorización de las abejas para
distintos estímulos espectrales mediante Ensayos de Aprendizaje
(Menzel 1967, 1968 a 1969). Menzel logró demostrar que bastaban
tres experiencias recompensadas con néctar sobre un color dado
para que éste quedase memorizado durante el resto de la vida del
animal y que, además, ciertos colores se aprendían más rápidamente
que otros. Las abejas eran entrenadas a un color determinado, en
el cual recibían recompensa de solución azucarada, para luego sersometidas a la elección de dos colores alternativos no
recompensados, uno de los cuales era el de entrenamiento. En cada
caso se varió tanto el número de recompensas previas al ensayo de
enfrentado al deelección cuanto el color alternativo
entrenamiento en el ensayo. El violeta (400-420 nm) se aprendía
más rápidamente y se elegía con mayor precisión que el azul (en
segundo lugar), que el amarillo (en tercer lugar), que el verde
(en cuarto lugar), que el ultravioleta (en quinto lugar) y que el
verde azulado que se aprendía más lentamente y con menor precisión
(Menzel 1967). Estos resultados fueron independientes del brillo
de los colores ofrecidos y de la longitud de onda del color
33
alternativo. Además,el azul presentaba un intervalo de retención
mayor que el del amarillo (Menzel 1968), lo cual coincide con los
resultados de los experimentos de aprendizaje descritos.
En base a esto, Menzel sugirió que la tasa diferencial de
aprendizaje de los distintos colores sugeriria, en realidad, unapredisposición innata por determinados estímulos espectrales tal
que el violeta seria el más "preferido" y el verde-azulado el
menos "preferido".
Pese al rigor con que fueron realizados estos trabajos, no
dejan de' ser una prueba indirecta de la existencia de estas
Imágenes Innatas de Búsqueda, en este caso referidas a los
colores. Otros autores intentaron usar los llamados Ensayos de
Elección Espontánea para analizar el problema de las preferencias
de colores (Oettingen-Spielberg 1949, Butler 1951, Ludwig- citada
en Frisch 1967 p. 247). En estos ensayos se trata de ver qué
señales de color son elegidas espontáneamente por una abeja
inexperimentada cuando se dirige a una fuente de alimento.
Los resultados disponibles de tales trabajos son
contradictorios por un lado y susceptibles de critica por el otro.
Efectivamente, Oettingen-Spielberg (1949) afirma que las abejas
exploradoras prefieren el amarillo sobre el azul mientras que
Ludwig (citada en Frisch 1967) sostiene lo contrario. Por su
parte, Butler (1951) afirma que, para las recOlectoras, azul y
amarillo son igualmente atractivos.
El principal problema de estos ensayos es que no pueden
asegurar que una abeja ensayada no haya tenido alguna experiencia
previa capaz de influenciar su elección posterior. Este puntocuestiona ya de por si solo el planteo original de los
experimentos. Además, el tamaño muestral es muy bajo (Oettingen
Spielberg 1949, Butler 1951) y la motivación recolectora de los
34
animales ensayados no resulta claramente definida. Si la
motivación recolectora no es considerada en una perfomance de
recolección de alimento, los resultados son altamente
cuestionables. Por último, los experimentos no excluyen 1aseñales atractivas de naturaleza olfativainterferencia de
(feromonas) que podrian sesgar 1a elección posterior de otras
abejas recolectoras y por ende amplificar el posible atractivo deun color dado (Butler 1951).
Estos trabajos no excluyen tampoco la posible acción de
señales espectrales supuestamente neutras en los comportamientos
de elección observados; esto es, se dice habitualmente que ciertos
estímulos visuales como el gris o el blanco no constituyen
información "válida" en términos de visión de color y que no
podrian influenciar la elección espontánea de colores. Luego
veremos hasta qué punto este último factor puede ser realmente
importante en la elección espontánea de colores de las abejas.
Ante la imposibilidad de controlar fehacientemente si una
abeja recolectora que viene del campo ha tenido o no experiencia
previa sobre otros colores que pudiesen sesgar su elección,
decidimos encarar el problema de las preferencias espontáneas con
un diseño experimental diferente a los anteriores.
Básicamente, empleamosEnsayos de ¿simetría en los cuales las
abejas son entrenadas intensivamente a un color dado recompensado
y luego se las enfrenta al color de entrenamiento y Ei un color
nuevo, ambos recompensados, estudiándose entonces posibles sesgos
hacia alguno de los dos colores. Se buscó asi analizar si la
posible presencia de preferencias espontáneas por determinados
colores era capaz de "torcer" los efectos del aprendizaje previo,
en una situación en la que, como se explicó, la experiencia
anterior del animal está definida y controlada.
35
2. MATERIALES Y METODOS
Se utilizaron abejas Apis mellifera ligustica del apiario dela Sociedad Argentina de Apicultores (S.A.D.A.), González Catan,
provincia de Buenos Aires (lat. 34.6° Sur). La colmena empleadase hallaba a 60 mdel laboratorio.
2.1. Dispositivo experimental;
Se empleó un Simulador de Flujo de Néctar (Núñez 1971)
(Figura 4), situado en el laboratorio, sobre una mesa junto a unaventana abierta.
El dispositivo consiste en un disco acrilico de 50 cm de
diámetro en el cual van insertas 12 flores artificiales idénticas,numeradas y separadas entre si por una distancia de 10 cm. Una
unidad inyectora de 12 microburetas tipo Scholander (Kirk 1950)
abastece de solución azucarada con flujo constante a las flores a
través de delgadas cánulas de polietileno. Un sistema de embrague
permite acoplarlas en grupos de 3 a un motor sincrónico. Asi, el
flujo resultante por bureta puede regularse a voluntad. Cada florconsiste en una plataforma sobre la cual ajusta un disco acrilico
de 5 cm de diámetro con una perforación central de 3 mm de
diámetro. Sobre este disco se sitúa otro similar con una
perforación central de 1 cm en la que se adapta un tubo de acceso
de PVC de 8 mmde diámetro interno. La abeja visitante se ve
obligada a penetrar en el tubo de PVCpara recolectar la solución
azucarada que fluye en la base de 1a flor. Entre ambos discos se
sitúa un cartón de color igualmente perforado que será el estimulo
ensayado. De este modo, las señales de color no entran en
contacto directo con las abejas y no pueden ser marcadas con
feromonas que podrian sesgar la elección (Figura 4C).
36
fuentes dc condicionamiento entrada de aires ..I
l I
tubo deacceso
discodecolor
plataformadeacceso
l oÓoa 9 IO ¡meo :3 g =
ll l2 E
Óextractor 0 |0 Cl'n . - l cm
._¿_.¡ discodeplexiglás + l |unidad inyectora _
A B C soluCIón azucarada
F'. 4. Simulador de flujo de néctar: n) vista de conjunto; h) vista superior; c) secciónradial-de una flor.
37
Cada flor recibió idéntico flujo de solución azucarada 50%
(p/p) a través de sendas cánulas acopladas a un dispositivo
inyector (microbureta de tipo Scholander [Kirk 1950]), accionadopor un motor sincrónico.
El flujo total ofrecido en el dispositivo fue de 1.02 pl/min(cada flor recibió 1/12 de este flujo total, i.e. 0.09 pl/min).Calibraciones previas fueron realizadas con el objeto de
asegurarse de que todas las flores proveyesen realmente el mismo
flujo de solución azucarada. Con este flujo en el dispositivo,las abejas realizaron 196 i 2.62 inspecciones florales por visita(Media i E.S.; n=308 visitas). .
Los colores usados en las flores fueron amarillo y azul
(fácilmente discriminados uno del otro por las abejas [Daumer
1956, Rose & Menzel 1981]) sobre un fondo gris neutro en el disco
acrilico de base (Figura 5). Las curvas de reflección de los
estímulos empleados fueron determinadas por el Prof. Dr. Randolf
Menzel (Berlin, Alemania).
El motor sincrónico se encendia. cada vez que que la abeja
experimental llegaba al simulador y se apagaba en el momento en
que dejaba el dispositivo para dirigirse a la colmena
Las flores numeradas fueron asignadas a dos grupos definidos
en base a series aleatorias de números. Asi las flores 1, 2, 3,
5, 8 y 12 fueron asignadas al Grupo I mientras que las flores 4,
6, 7, 9, 10 y 11 integraron el Grupo II. De este modo se aseguró
una distribución azarosa de las posiciones cuando los dos colores
eran presentados al mismotiempo en el simulador.
Un calefactor infrarrojo, ubicado a 1m de altura sobre el
dispositivo, mantuvo la temperatura del área de forrajeo a
aproximadamente 24°C.
38
p¡_ ¡«f-"i I" \ 1‘¡
r" V V \7. / Y/
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“’ l.3 ' I‘-’ Iw .
TJ ,’“ - I«J IH . /E" -z/“s II \
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300 400 50 600Longitud de onda ("flv
Figura 5. (a) Funciones de reflección espectral de los dosestímulos usados. B: azul; Y: amarillo (G: fondo gris). (b)Diagrama de cromaticidad de la abeja con los loci de las dosseñales de color usadas; B: azul; Y: amarillo; G: fondo gris. Lalinea espectral está marcada a los 300, 400, 500 y 600 nm.
39
2.2. Procedimiento experimental:
Las abejas fueron condicionadas a trabajar en el dispositivo
experimental. Para esto, un platillo con solución azucarada (la
misma que se provee luego en el simulador) es situado en la
piquera de la colmena. Cuando las abejas empiezan a libar en él,
el plato sobre el que se hallan es transportado al lugar donde se
halla el simulador de doce flores. Las abejas pronto aprenden el
recorrido y van y vienen de la colmena al laboratorio, al cual
entran mediante una ventana previamente abierta. Cuandose retira
el platillo, las abejas empiezan a buscar la solución, la que
finalmente encuentran fluyendo en el fondo de las flores,
condicionándose entonces a trabajar regularmente en el
dispositivo.Una vez logrado esto, se elegía una abeja para las mediciones
experimentales y se la identificaba mediante un punto de color en
el tórax (Frisch 1967). Las abejas restantes eran capturadas,
alimentadas y enjauladas para uso posterior.
Cuatro situaciones experimentales consecutivas fueronofrecidas a la abeja en el simulador durante series de visitassucesivas:
(1) todas las flores del simulador presentaban el color A
(azul o amarillo), comoprimer color de entrenamiento.
(2) en las flores del Grupo I (o II), el color presentado
fue ahora el color B (amarillo o azul), i.e., un
segundo color ¡alternativo era presentado en elsimulador.
(3) todas las flores del simulador presentaron el color B
(amarillo o azul), comosegundo color de entrenamiento.
40
(4) en las flores del GrupoII (o I) el color presentado fue
ahora el color A (azul o amarillo), i.e., nuevamente
dos colores eran presentados simultáneamente en elsimulador.
Dos series de entrenamiento fueron llevadas a cabo. En la
primera serie de entrenamiento, cada situación descriptaanteriormente duró dos visitas consecutivas. Asi, durante las
visitas 1 y 2, la abeja encontró a todas las flores con el color
A; durante las visitas 3 y 4 encontró los colores A y B
simultáneamente; durante las visitas 5 y 6 encontró el color B y
finalmente, durante las visitas 7 y 8 encontró los colores A y Bsimultáneamente.
En la segunda serie de entrenamiento, cada situación fue
presentada durante nueve visitas consecutivas, i.e. durante las
visitas 1-9 encontró a las flores con el color A y asisucesivamente.
Se realizaron siete réplicas de cada serie experimental, con
una abeja cada una.
Los parámetros comportamentales medidos fueron:
El Tiempo de Visita: el tiempo que una abeja pasa en elsimulador durante una visita.
El Tiempo de Ausencia: el tiempo que una abeja pasa fueradel simulador entre visitas.
La Elección Floral: la aproximación en vuelo de la abeja a
una flor, seguida por un aterrizaje y/o por una
inspección plena de 1a misma.
41
Los experimentos fueron realizados durante dos periodos
distintos en lo que respecta al flujo de néctar en las fuentes
naturales: verano (Diciembre-Marzo) con altos flujos de néctar yotoño (Marzo-Mayo)con bajos flujos de néctar.
2.3. Estadistica:
Las posibles desviaciones de una distribución azarosa de las
inspecciones respecto de los dos colores fue analizada mediante el
Test de G (Sokal & Rohlf 1981).
Las posibles desviaciones de un arreglo azaroso de las
secuencias de inspecciones sobre-un mismocolor fueron analizadas
mediante el Test de Rachas (Draper & Smith 1966).
3. RESULTADOS
Un posible sesgo hacia los grupos I o II por efectos
posicionales fue analizado durante las situaciones experimentales
1 y 3, es decir, cuando todas las flores del simulador presentaban
un único color, amarillo o azul. Los resultados del Test de G se
presentan en la Tabla 1. En estas situaciones, no se observaron
desvíos de una distribución azarosa de las inspecciones entre los
dos grupos I y II. Asi, cuando un único color era presentado en
el dispositivo, las abejas no se guiaban por una posible
información de posiciones.
El desvio de una distribución azarosa de las inspecciones
entre los dos grupos hacia el color de entrenamiento (amarillo o
azul) como resultado de las situaciones experimentales l yr 3 fue
analizado en las series experimentales 2 y 4, i.e. cuando las
42
flores de uno de los grupos (I o II) presentaban el color
alternativo. En este caso, las abejas encontraron seis flores
amarillas y seis flores azules, todas recompensadas. Los
resultados del Test de G muestran que durante la primera visita de
la nueva situación con dos colores (visitas 3 y 10 de las series
de entrenamiento 1 y 2 respectivamente), las abejas eligieron
significativamente el color de entrenamiento (color A). Sinembargo, esta asimetría en la elección de los dos colores
persistió, por lo general, sólo durante el primer tercio de estavisita (visita n° 3 de la primera serie de entrenamiento y visita
n° 10 de la segunda serie de entrenamiento). Pronto las abejas
empezaron a elegir por igual ambos colores. No existieron
diferencias en la tasa de extinción de la preferencia inicialentre la primera serie de entrenamiento (2 visitas de
entrenamiento) y la segunda serie de entrenamiento (9 visitas de
entrenamiento).
Por último, en 1a cuarta situación experimental no se observó
desviación alguna de una distribución azarosa de las inspecciones
pese a que nuevamente los dos colores se hallaban presentes en el
dispositivo.Ante estos resultados, nos preguntamos si realmente la
información "colores distintos" era usada por las abejas cuando
los colores A y B eran presentados simultáneamente en el
dispositivo ya que, las inspecciones se distribuian azarosamenteentre estos dos colores. Para esto analizamos nuestros datos
mediante el Test, de Rachas. Este test evalúa si el número de
rachas sobre dos categorias cualquiera A y B (secuencias de tipo
AAA-BB-AA-BBB-A-B:seis rachas totales sobre seis A y seis B, por
ejemplo) sigue o no un arreglo azaroso. En otras palabras, si las
abejas realizan secuencias de inspecciones relacionadas con el
43
color de acuerdo a un patrón inusual (si siguen o alternan
colores), esto se traducirá en un número menor o en un número
mayor de rachas que el esperable por azar respectivamente.
Nótese, respecto del ejemplo anterior de las rachas, que dos
maneras distintas de distribuir los seis A y los seis B son:AAAAAA-BBBBBBo bien A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B. En ambos casos la
distribución resultante de las elecciones sobre A y B parece
azarosa (6A vs 6B) pero las secuencias de elección se apartan del
azar: en el primer caso hay sólo dos rachas (se sigue el color) y
en el segundo caso hay doce rachas (se alterna el color).
44
Tabla 1
1a Serie 2a Serie
Situación Visita G P Visita G P
la 1 0.35 NS 1 0.03 NS2 0.00 NS 2 0.25 NS
2a 3 10.36 <0.005 10 11.56 <0.0014 0.67 NS 11 0.27 NS
3a 5 0.71 NS 19 0.74 NS6 0.38 NS 20 0.72 NS
4a 7 0.08 NS 28 0.05 NS8 0.67 NS 29 0.005 NS
Para la segunda serie de entrenamiento (9 visitas por situación)
se presentan sólo las dos primeras visitas de cada situación. Los
valores de G para las visitas faltantes fueron todos NS.
45
Los resultados obtenidos al comparar los datos agrupados de
la 1a y 3a situación experimental versus los de la 2a y 4a
situación experimental (un color vs dos colores en el simulador)
se presentan en 1a Tabla 2(a) para la primera serie de
entrenamiento y en la 2(b) para la segunda serie de entrenamiento.
Los datos presentados son el número de visitas de cada situación
experimental en las que las secuencias de inspecciones se
apartaron de un arreglo azaroso o no. Obviamente, cuando un solo
color está presente en el simulador (1a y 3a situación), las dos
categorias sobre las que se consideran las secuencias de
inspecciones son los grupos I y II de flores a los que se les
asignaba posteriormente colores distintos (2a y 4a situación).
En las dos series de entrenamiento se observa que el número
de visitas en las que las secuencias de inspecciones no siguieron
un arreglo azaroso fue significativamente mayor toda vez que los
dos colores eran presentados simultáneamente en el simulador. Del
mismomodo, cuando un solo color era presentado en el dispositivo
(control: situación 1a y 3a), las visitas mostraron secuencias de
inspecciones azarosas en relación con los grupos de flores I y II.
Que las secuencias de inspecciones no siguieran un arreglo
azaroso en el tiempo toda vez que dos colores se presentaban
simultáneamente en el dispositivo, nos indica que la información
de color era tenida en cuenta (pese a que las inspecciones se
distribuian por igual sobre los dos colores) pero no nos indica de
qué manera esto ocurría.
Para esto calculamos la longitud media de racha (número total
de inspecciones/número de rachas) en aquellas situaciones en las
que las secuencias de inspecciones se apartaron del azar
(situaciones experimentales 2a y 4a: dos colores en el
dispositivo).
46
Los resultados se presentan en la Tabla 3.
Se observa que, en ambas series de entrenamiento, la longitud
media de racha fue significativamente mayor que lo esperado por
azar en la primera visita de la segunda situación experimental,
i.e. cuando las abejas encontraron por primera vez los dos
colores, el de entrenamiento y el nuevo, en el simulador. Esto
es, las abejas "siguieron" el color A.
En las visitas restantes, en ambas series de entrenamiento,
la longitud media de racha fue en cambio significativamente menor
que lo esperado por azar (longitud media de racha en la 3a
situación experimental (un color solo) = 1.88 i 0.06 vs longitud
media. de racha en la 4a situación experimental (dos colores) =
1.73 + 0.03; t = 6.3245; P<0.001). Esto es, las abejas pasaron a"alternar" colores en rachas cortas.
47
Tabla 2
1a y 3a situación 2a y 4a situación G PTest de Rachas (control) (test)
(a) Brimgrg Serie<0.005 1 27 31.57 <0.001NS 27 1 31.57 <0.001
Total 28 28
(p) segunda Serie<0.005 9 107 97.51 <0.001NS 117 19 78.53 <0.001
Total 126 126
Númerode visitas en las que las secuencias de inspecciones se
apartaron de un arreglo temporal azaroso (<0.005) o no (NS) para
la primera serie de entrenamiento [2(a)] y para la segunda serie
de entrenamiento [2(b)].
Tabla 3
Primera Serie Segunda SerieSituación Visita LMRi D.S. Visita LMRi D.S.
za 3 2.37 i 0.32 10 2.75 i 1.014 1.77 i o 17 11 1.57 i 0.14
4a 7 1.72 i 0.04 28 1.70 i 0.043 1 74 i 0.06 29 1.74 i 0.09
LMR:longitud media de racha=número total de inspecciones/número
de rachas.
48
4. DISCUSION
En el presente diseño experimental, las abejas no mostraron
asimetrías en la elección de color (Tabla 1).' Esta falta de
asimetría fue independiente de la hora del día, de la estación y
de la secuencia de colores propuesta en el simulador.
Luego de un condicionamiento intensivo a un color en ausencia
de otros, las abejas mostraron un sesgo en sus elecciones hacia el
color de entrenamiento durante la primera visita de 1a segunda
situación experimental (dos colores - Tabla 1). Este sesgo
desapareció luego de unas pocas inspecciones recompensadas en el
color nuevo. Este comportamiento muestra que las abejas
revirtieron rápidamente su aprendizaje original al ser también
recompensadas en el color novedoso. En efecto, la abeja es muy
eficiente en la recolección de néctar y ante una situación
desventajosa (de mantenerse en sólo seis flores del color original
obtendría, obviamente, la mitad del néctar recogido en la
experiencia anterior, cuando las doce flores presentaban el color
A), decide inspeccionar el color "desconocido" y muy pronto
aprende que también el nuevo color ofrece recompensa: así,
trabajando en ambos, obtiene el monto de solución azucarada
original.Que las abejas puedan revertir el aprendizaje de ciertos
estímulos no es un hecho novedoso (Menzel 1969, 1985, Bogdany
1978). En un entorno natural que varía en la oferta de especies
florales, resulta fundamental 1a posibilidad de aprender nuevosestímulos asociados con flores más rentables.
El análisis estadístico del número de rachas en los dos
colores mostró que el color es continuamente usado como clave de
orientación durante las visitas de recolección de las abejas en el
49
simulador. Esto se muestra en las Tablas 2(a) y 2(b), donde se
observa que toda vez que dos colores fueron presentados
simultáneamente en el dispositivo, el número de rachas sobre ambos
colores se desvió significativamente de lo esperado por azar. Por
otro lado, una posible información referida a la posición de las
flores en el dispositivo no fue usada por las abejas querecolectaban néctar en el simulador. Esto se observa también en
las Tablas 2(a) y 2(b) donde, en las situacionesecontrol (un solo
color presente), la mayor parte de las visitas no mostró desvíos
significativos de lo esperable por azar en lo que respecta a las
secuencias de inspecciones sobre los grupos I y II.
Si se toma además en cuenta la longitud de racha, el color
aprendido originalmente (color A) fue seguido a través de rachas
más largas que las esperables por azar durante la primera visita
de la segunda situación experimental. Luego, las abejas pasaron a
realizar rachas más cortas que las esperables por azar (Tabla 3).
Sin embargo, dado que el cambio de "seguir el color de
entrenamiento" a "alternar" ocurrió luego de unas pocas
inspecciones y con distintos lapsos de tiempo en cada abeja, la
longitud media de racha en la primera visita de la segunda
situación experimental mostró una alta variabilidad (Tabla 3).
Asi, estos resultados sugieren que la información de color es
usada para saltar de un grupo de flores con un color a otro grupo
de flores con otro color, en una estrategia que parece relacionada\ . . ncon 1a probabilidad de encontrar recompensa en un mismo color.
Esto es, dado que la información de posición no es usada por las
abejas, cada inspección reiterada sobre un mismocolor disminuiria
la probabilidad de encontrar recompensa en ese color. Una
50
solución posible es pues "saltar" permanentemente de un color aotro.
Estos resultados apoyan la idea de que el color es una clave
para la toma de decisiones durante la recolección de néctar, tal
comose infiere de la conocida "constancia floral" de las abejas
(Frisch 1914,'1967, Faegri a van der Pijl 1966) que despliegan su
actividad recolectora sobre un único tipo de flores por visita,independientemente de que en las inmediaciones existan otros
morfos o especies florales capaces de proveer una atractiva
recompensa en néctar o polen.
En condiciones naturales, flores diferentes pueden requerirpatrones motores diferentes para la explotación del néctar y del
polen. De ocurrir asi, tales flores tienen alta probabilidad deestar señalizadas por colores distintos (Heinrich 1975). Asi, 1a
constancia de colores representaría en realidad una estrategiatendiente a optimizar 1a manipulación floral al evitar la
complicación que tendrian las abejas de tener que asociar un
patron motor de inspección dado con distintos colores al mismo
tiempo. La recolección de alimento es entonces más eficiente si
las abejas trabajan "en serie" (es decir, siguiendo un solo tipo
floral), comorealmente lo hacen en tanto y en cuanto la oferta en
néctar de ese tipo floral sea rentable.
Los abejorros (Bombussp.) también recolectan néctar y polen
de una gran variedad de flores y, en cada momento, cada individuo
trabaja sobre un número limitado de especies florales. Esto es,
como la abeja A. mellifera, las especies de Bombus son
generalistas florales pero los individuos son especialistas(Heinrich 1976). Sin embargo, el hecho de que en selvas
tropicales tanto diferentes especies de abejas sin aguijón cuanto
51
la propia abeja africanizada A. m. scutellata (Núñez, comunicación
personal) desplieguen un comportamiento recolector altamente
poliléctico (i.e. visitan habitualmente distintas especiesflorales en un mismo viaje de recolección) muestra que otras
estrategias son posibles.
Por último, si bien no pudimos demostrar la existencia de
preferencias espontáneas capaces de "torcer" el aprendizaje de un
color dado en el presente diseño experimental, demostramos una
falta de asimetría entre el azul y amarillo empleados. De esto
podria concluirse que esta falta de asimetría indicaria una
prominencia similar del azul y del amarillo lo cual coincidiria
con la ausencia de preferencia por alguno de estos dos colores.
Sin embargo, podria ocurrir en realidad que el aprendizaje de
colores en las fuentes de alimento tenga un efecto tan fuerte que
enmascararia cualquier preferencia espontánea débil.
La elección espontánea de colores en las fuentes de alimento
resulta asi prácticamente imposible de estudiar experimentalmente
ya que el animal debe estar motivado para la búsqueda de alimento
en un lugar dado y que la obtención misma del alimento involucra
el rápido aprendizaje de las claves, visuales y otras,relacionadas con la fuente de alimento. Asi, si las abejas fuesen
capaces de generalizar de una clave visual a otra, comorealmente
parecen hacerlo (Menzel & Núñez, trabajo inédito), cualquier
preentrenamiento tendria en realidad un fuerte impacto en la
elección posterior de colores aun si se usaran señales de color
"neutras" (grises, blancas o negras).
Este último punto es el que da origen precisamente a1
siguiente capitulo.
52
5. CONCLUSION
No se observaron preferencias por alguno de los dos colores
empleados (azul y amarillo) en el diseño experimental empleado.
Sin embargo, el análisis de las secuencias de inspecciones
mostró que las abejas emplearon una estrategia relacionadadirectamente con las señales de color: el color fue usado como
clave para saltar de un grupo de flores con un color a otro grupo
de flores con otro color en una estrategia que parece relacionadacon la probabilidad de encontrar recompensa en un mismocolor.
Se observa asi cómoel color puede constituir una herramienta
para la optimización de 1a recolección de néctar.
Se plantea finalmente la pregunta acerca de si las
preferencias espontáneas observables por determinados colores no
podrian estar en realidad influidas por la generalización yaprendizaje de señales de color teóricamente neutras.
53
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1. INTRODUCCION
Como se dijo en el capitulo anterior, las preferencias
despontáneas de las abejas por determinados colores han sido
inferidas a partir de estudios de aprendizaje (Menzel 1967, 1968).
El tema de las preferencias innatas por ciertos colores no ha sido
aún analizado adecuadamente toda vez que se intentó estudiar el
asi llamado comportamiento de elección espontánea de abejas en
libre vuelo. Una dificultad importante de estos ensayos es la
fuerte influencia que ejercerian los procedimientos de
preentrenamiento que podrian oscurecer información preexistente.
Se ha sugerido además que las abejas usarian la información
aprendida en un lugar nuevo antes que transferir experiencias
previas de lugares distintos. De ser asi, este hecho subrayaria
aún más la importancia de los procedimientos de preentrenamiento
en relación con el comportamiento de elección de las abejas
recolectoras. Planteamos entonces la pregunta acerca de si las
preferencias espontáneas de las recolectoras podrian estarafectadas por la generalización de claves espectrales teóricamenteneutras, ofrecidas durante el proceso de entrenamiento. Los
resultados obtenidos permitieron establecer una jerarquía de
colores, surgida de ensayos de elección posteriores a situaciones
54
de preentrenamiento controladas en el simulador de flujo denéctar.
2. MATERIALES Y METODOS
Se utilizaron abejas Apis mellifera ligustica de una colmena
situada a 40 rn del laboratorio, instalada en el apiario de la
Sociedad Argentina de Apicultores (S.A.D.A.), González Catan,
provincia de BuenosAires (lat. 34.6° Sur).
Se usó el simulador de flujo de néctar ya descrito.
2.1. Procedimiento experimental:
Las abejas fueron primero entrenadas a recolectar néctar en
las doce flores numeradas sin marcas de color sobre un fondo gris.
El flujo total de solución azucarada 50% (p/p) provisto fue 2.04
pl/min (cada flor recibió 1/12 de este flujo total, es decir, 0.17
pl/min). Coneste flujo total, las abejas realizaron 117.5 i 3.65inspecciones por visita (media i S.E.; n=80visitas).
las medidasLuego, una abeja fue seleccionada para
experimentales, señalada mediante un punto de color en el tórax y
entrenada, durante dos visitas consecutivas, a recolectar solución
azucarada en las flores que presentaban, cada una, un disco de
aluminio que reflejaba un espectro continuo (Figura 6). El resto
de las abejas fue enjaulado para uso posterior.
Luego del entrenamiento, la abeja experimental fue enfrentada
colores (Experimento 2) noa dos (Experimento 1) o tres
recompensados en el simulador. Para. esto, dos o 'tres grupos de
flores fueron previamente definidos (Grupos I, II y III). En cada
55
_/*””J V.fl qY
Energíarelativa
Figura 6. (a) Funciones de reflección espectral de los cuatroestímulos usados. A1: aluminio; V: violeta; B: azul; Y: amarillo;G: fondo gris. (b) Diagrama de cromaticidad de la abeja con losloci de las cuatro señales de color usadas; A1: aluminio; V:violeta; B: azul; Y: amarillo; G: fondo gris. La linea espectralestá marcada a los 300, 400, 500 y 600 nm.
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII“IIIIIIIIIIII
56
flor, el disco de aluminio fue situado, comolos discos de color,
entre los discos acrilicos y no podia, por ende, ser marcado por
las abejas.La elección floral (aproximación en vuelo de la abeja a una
flor, seguida por un aterrizaje y/o por una inspección plena de la
misma) fue medida durante las dos visitas de entrenamiento y
durante los primeros 5 minutos de la tercera visita, i.e. durante
las dos visitas con el aluminio recompensado y durante los
primeros 5 minutos de la visita en la cual estaban presentes los
colores no recompensados.
Los colores usados fueron: violeta, amarillo y azul (Figura
6).
Los colores se cambiaban de un grupo a otro (I, II o III), de
una abeja a otra. Cada abeja actúa asi comocontrol de las otras.
Los resultados fueron obtenidos a partir de 147 visitas de 49
abejas distintas.
Para descartar un posible cambio de las propiedades
cromáticas de los discos de aluminio, inducido por los discos
acrilicos que los recubrian, los primeros fueron puestos sobre lossegundos en visitas-control de entrenamiento. Los discos de
colores fueron mantenidos bajo los discos acrilicos en las
visitas-test. Los resultados no mostraron en este caso ningún
efecto de los discos acrilicos en el comportamientode elección de
las abejas.
Los parámetros espectrales de los cartones -de color y sus
respectivos espectros de reflección fueron obtenidos por gentilezadel laboratorio del Prof. Dr. Randolf Menzel (Berlin, Alemania);
el espectro de reflección de los discos de aluminio fue obtenido
‘ 57
por el Grupo Argentino del Color (G.A.C.) del Instituto Nacional
de Tecnologia Industrial (I.N.T.I.), BuenosAires.
Los experimentos fueron realizados durante dos periodos
distintos en lo que respecta al flujo de néctar en las fuentesnaturales: verano (Diciembre-Marzo), con altos flujos de néctar, y
otoño (Marzo-Mayo), con bajos flujos de néctar, de 1989.
2.2. Estadistica:
El desvio de una distribución azarosa de las inspecciones
entre los dos colores (Experimento 1) fue analizado mediante el
Test de G (Sokal & Rohlf 1981).
El Test de x2 fue usado con el mismo fin cuando tres colores
eran presentados simultáneamente en el dispositivo.
3. RESULTADOS
En el Experimgn;g_1, una asimetría en las elecciones hacia el
violeta surgió cuando este color fue enfrentado al amarillo (Tabla
4). ' Los valores medios de las 13 abejas estudiadas en esta
situación muestran que las abejas realizaron una elección
simétrica de los grupos I y II y que luego esta elección se desvió
significativamente hacia el violeta en la visita-test (G=21.26;P<0.001). Por otro lado, si se toman los valores de la visita
test de cada una de las 13 abejas, un valor de G de heterogeneidad
puede ser obtenido. En este caso (violeta vs. amarillo),
Ghet=16.28 que es NS con 12 grados de libertad; i.e., todas las
58
abejas prefirieron de la misma significante manera al violetacuando éste fue enfrentado a1 amarillo.
A1 ofrecer violeta y azul simultáneamente, se observó unasimetría aparente entre los dos colores; tomando en cuenta los
valores medios de las 12 abejas estudiadas en esta situación, azul
y violeta parecen ser elegidos por igual (Tabla 5: G=2.69; NS).
Sin embargo, el valor de G para los datos agrupados (Gpooled) delas 12 réplicas (violeta: 398 inspecciones - azul: 251
inspecciones) fue G=33.59 (glzl; P<0.001) y muestra que hubo un
desvio pronunciado hacia el violeta. De las 12 abejas estudiadas,
5 mostraron un valor de G significativo (sesgo hacia el violeta) y
7 mostraron un valor de G no significativo. Con todo, Ghet=18.66,
que es NS con 11 grados de libertad. Esto es, aun cuando 7 abejas
no mostraron valores de G significativos, en todos los individuos
ensayados existió una tendencia hacia el violeta al ser enfrentado
al azul. No se observó sesgo alguno hacia el azul.
Finalmente, cuando el azul y el amarillo "fueron ofrecidos
simultáneamente en el dispositivo, un desvio significativo hacia
el azul fue observado (Tabla 6: G=6.26; P<0.025). Sin embargo,
aun cuando el valor de G para los datos agrupados de las 8 abejas
estudiadas fue altamente significativo (azul: 211 inspecciones
amarillo: 86 inspecciones; G=54.28; 91:1; P<0.001), el valor de
Ghet fue 79.94 (91:7; P<0.001). Esto es, no todas las abejasmostraron una desviación clara hacia el azul cuando éste fue
enfrentado al amarillo, aun si los valores medios o los agrupados
evidenciaron un desvio significativo hacia el azul.
El Experimentg__z confirmó el orden jerárquico establecido
para los tres estímulos espectrales: violeta en primer lugar, azulen segundo lugar' y amarillo en tercer lugar. Las abejas, que
59
realizaron durante las visitas de entrenamiento una elección
simétrica de los tres grupos de flores previamente definidos,
mostraron en la visita-test un desvio significativo hacia el grupode flores violetas, siendo el azul, a su vez, más preferido que el
amarillo (Tabla 7: x2=11.77; 91:2; p<o.005).
Finalmente, para analizar hasta qué punto el estimulo del
aluminio es "neutro" respecto de la elección de colores (i.e. si
influye o no en la elección de colores), fue ofrecido enfrentado
al violeta (seis flores con aluminio y seis flores violeta), luegode las dos consabidas visitas de entrenamiento a las flores con
discos de aluminio. Los resultados se presentan en la Tabla 8.
Los valores medios de las nueve abejas estudiadas en esta
insectos aprendieron a asociarsituación muestran que los
efectivamente el estimulo del disco de aluminio con la recompensa
de solución azucarada y que por ende lo prefirieron frente al
violeta (G=7.27; P<0.01). Por otro lado, el valor de Ghet
calculado fue de 10.11 que es NS con 8 grados de libertad. Esto
es, todas las abejas prefirieron significativamente con igualsesgo el aluminio antes que el violeta.
60
Tabla 4
Visita Grupo I Grupo II Total G
Entrenamiento 1 53 56 109 0.08 (NS)2 61 61 122 0 (NS)
Test Violeta: 38Amarillo: 8Total: 46G = 21.26 (P<0.001)
' ' (n=13 abejas). Valores medios de elecciónfloral de 13 abejas en un test en el que flores violetas eranenfrentadas a flores amarillas luego de dos visitas deentrenamiento a flores con discos de aluminio.En la visita-test, los colores fueron asignados en forma variablea los Grupos I y II (seis flores cada uno) de modo de aseguraruna distribución asleatoria en el simulador de flujo de néctar
Tabla 5
Visita Grupo I Grupo II Total G
Entrenamiento l 49 48 97 0 (NS)2 60 58 118 0.02 (NS)
Test Violeta: 33Azul: 21Total: 54G = 2.69 (NS)
Violeta vs azul (n=12 abejas). Valores medios de elección floralde 12 abejas en un test en el que las flores violetas eranenfrentadas a flores azules luego de dos visitas de entrenamientoa flores con discos de aluminio.En la visita-test, los colores fueron asignados en forma variablea los Grupos I y II (seis flores cada uno) de modode asegurar unadistribución aleatoria en el simulador de flujo de néctar.
61
Tabla 6
Visita Grupo I Grupo II Total G
Entrenamiento l 43 49 92 0.39 (NS)2 61 61 122 0 (NS)
Test Azul: 26Amarillo: llTotal: 37G = 6.26 (P<0.025)
(n=8 abejas). Valores medios de elección floralde 8 abejas en un test en el que las flores azules eranenfrentadas a flores amarillas luego de dos visitas deentrenamiento a flores con discos de aluminio.En la visita-test, los colores fueron asignados en forma variablea los Grupos I y II (seis flores cada uno) de modode asegurar unadistribución aleatoria en el simulador de flujo de néctar.
Tabla 7
Visita Grupo I Grupo II Grupo III Total x2
Entrenamiento 1 39/39 39/39 39/39 117 0(NS)2 37/36.33 36/36.33 36/36.33 109 0.02(NS)
Test Violeta: 21/13.33Azul: 13/13.33Amarillo: 6/13.33Total: 40x2 = 11.77 (p<o.005)
V' m ' (n=7 abejas). Valores medios deelección floral de 7 abejas en un test en el que las floresvioletas eran enfrentadas a flores azules y a flores amarillasluego de dos visitas de entrenamiento a flores con discos dealuminio. Bajo barras, las frecuencias esperadas para cada gruposegún una distribución aleatoria de las inspecciones en los GruposI, II y III.En la visita-test, los colores fueron asignados en forma variablea los Grupos I, II y III (cuatro flores cada uno) de modo deasegurar una distribución aleatoria en el simulador de flujo denéctar.
62
Tabla 8
Visita Grupo I Grupo II Total G
Entrenamiento 1 54 50 104 0.15 (NS)2 48 53 101 0.25 (NS)
Test Aluminio: 29Violeta: 12Total: 41G = 7.27 (P<0.01)
V V' (n=9 abejas). Valores medios de elecciónfloral de 9 abejas en un test en el que las flores con aluminioeran enfrentadas a flores violetas luego de dos visitas deentrenamiento a flores con discos de aluminio.En la visita-test, el aluminio y el violeta fueron asignados enforma variable a los Grupos I y II (seis flores cada uno) de modode asegurar una distribución aleatoria en el simulador de flujo denéctar.
63
4. DISCUSION
Nuestros resultados sugieren que, luego de un entrenamiento a
una señal de reflección relativamente contínua y equivalente en el
espectro visible (el aluminio), un orden jerárquico respecto de la
elección de colores como señales en las fuentes de alimento puede
ser establecido en las abejas de libre vuelo. El Experimento 1
permitió la comparación entre pares de colores y el Experimento 2
confirmó el order jerárquico establecido en el Experimento 1.
Las abejas entrenadas al aluminio, con una reflección
espectral relativamente pareja en el espectro visible y una
reflección en el UV mayor que la del fondo, mostraron una
preferencia por el violeta, luego por el azul y finalmente por el
amarillo. Parece difícil decidir si este comportamiento de
elección sesgada resulta de preferencias innatas espontáneas por
ciertos colores luego de entrenamienüa a una señal teóricamente
"neutra" (Menzel 1967, 1985) o de procesos de generalización de laseñal de aluminio entrenada.
La segunda posibilidad supone que la señal de aluminio no
sería en realidad "neutra" ya que podría influir la elecciónposterior de estímulos espectrales. Que la señal no es neutra y
que es, en cambio, asociable con la recompensa de solución
azucarada se puede ver en la Tabla 8: entre el aluminio y el
violeta, las abejas prefirieron significativamente el aluminio.Por otro lado, si se habla de generalización de estímulos
espectrales, una estimación de las distancias perceptuales entrelos estímulos usados es necesaria.
Comose dijo en el capítulo 1, la determinación de tales
distancias es posible mediante el uso del modelo de Backhaus et
al. (1987a) y de Menzel y Backhaus (1989), quienes encontraron que
64
las dos dimensiones perceptuales que definen el espacio de color
de la abeja corresponden a dos procesos oponentes de color:
UV/Azul-Verde y Azul//UV-Verde. En este modelo, la diferencia
perceptual total entre estímulos espectrales se calcula como la
suma de las distancias absolutas en las escalas A y B de la Figura
7 (escala A: UV/Azul-Verde; escala B: Azul/UV-Verde). De la
Figura 7 (calculada para una adaptación al fondo gris usado), se
puede obtener las distancias perceptuales D entre los loci de
nuestros cuatro estímulos usados según:
D = l (Ai ' AAlu) I + l (Bi ' BAlu) I'
donde Ai y Bi son las coordenadas del color i en las escalas A y B
respectivamente.
Las distancias D son: entre aluminio y violeta, 2.39: entre
aluminio y azul, 2.72 y entre aluminio y amarillo, 5.90. Así, el
orden jerárquico de colores obtenido en los experimentos de
"elección espontánea" puede relacionarse con un proceso de
generalización en el cual las abejas, entrenadas a la señal de
aluminio, prefirieron luego 1a señal espectral más cercana a la
señal preentrenada. Considerando las distancias establecidas
entre el aluminio y el azul y el amarillo, los resultados de
elección espectral de estas señales se pueden también interpretar
como consecuencia del proceso de generalización, en el cual el
azul fue preferido al estar más cerca que el amarillo de la señal
de aluminio. Del mismo modo, las diferencias en la elección del
violeta respecto del azul pueden relacionarse con la mayor
cercanía del violeta al locus del aluminio pese a que la
diferencia en distancias parece pequeña. El amarillo, el color
más alejado, fue así el menospreferido.
En la situación experimental que dio origen al modelo de
Backhaus et al. (1987a) (vease también Menzel & Backhaus 1989), el
B 0.o:
65
A6.0:
5.o;
4.o;
3.03
2.0i
1.05
4.o;
2.05
43.05
4.05
5.o; i
43.03 Y1- 1 FT?I'! !'I l" II' II'
'-5.0 -4.0 3.0' -2.o 41ÍÓi! !I' III !1I !!I I!I !III ITÏ
6.o '1Ío 2.o 3.o 4.o 5.ol Í
Figura 7. Espacio antagonista de colores incluyendo los cuatroloci de los cuatro estímulos espectrales usados. Al: aluminio; V:violeta; B: azul; Y: amarillo; G: fondo gris. Los ejes A y Bcorresponden a los dos procesos espectrales antagonistas UV/AzulVerde y Azul/UV-Verde respectivamente.
66
brillo es ignorado por las abejas en experimentos de entrenamiento
a colores en los cuales las abejas no _ son entrenadas
particularmente a diferencias en el brillo de señales de escasa
diferencia en tono y saturación (vease también Backhaus et al.
1987b). Esto coincide con los resultados de Daumer (1956) y von
Helversen (1972) (en este contexto, el brillo se define como la
suma de las absorciones de los tres tipos de fotorreceptores
espectrales luego de adaptación al fondo empleado en el
experimento). Sin embargo, las abejas pueden percibir diferenciasen el brillo de las señales de color tal como se vio en los
primeros experimentos de von Frisch (1914) y en experimentos de
fototáxis más recientes (Menzel & Greggers 1985). Asi, nuestros
resultados podrian estar influenciados en realidad porpreferencias espontáneas o aprendidas relacionadas con esta
dimensión; i.e. las abejas bajaron a1 violeta no por el violeta en
si ni por su proximidad perceptual al aluminio, sino por alguna
caracteristica especial del brillo. Sin embargo, la medición de
los parámetros espectrales empleados nos permitió establecer el
siguiente orden jerárquico referido al brillo: (l) azul: 1.3411;(2) amarillo: 1.2266; (3) violeta: 1.0114. Comose ve, este orden
no es correlacionable en modo alguno con el obtenido para la
elección espectral. De este modo, descartamos que el brillo haya
sido una variable relevante en la elección "espontánea" de colores
de las abejas.No podriamos excluir la incidencia de preferencias innatas
por colores en nuestros resultados, sobre todo si se considera que
el orden de colores propuesto coincide con el orden de
preferencias establecido por Menzel (1967) a partir de sus ensayos
de aprendizaje : el violeta es aprendido más rápidamente y elegido
con mayor precisión, seguido luego por el azul, el amarillo, el
67
verde, el UV y finalmente el verde-azulado que es aprendido más
lentamente y con menor precisión. Sin embargo, es importante
subrayar que procesos de generalización diferencial pueden
explicar por si solos nuestros resultados.
Las condiciones ecológicas externas podrian haber
influenciado la elección espectral de las abejas estudiadas, i.e.el balance global de las flores nectariferas - y de sus colores en el entorno podria reflejarse en realidad en el comportamiento
de elección observado. Sin embargo, las 40 abejas usadas
arrojaron resultados concordantes en experimentos que cubrieron
diferentes periodos de disponibilidad de néctar en las fuentes
naturales y diferentes floraciones predominantes (verano y otoño).
Por ende, este factor también es descartable como relevante ennuestros resultados.
La principal conclusión de nuestros resultados es que el
preentrenamiento desempeña un papel decisivo..en el llamado
comportamiento de elección espontánea. Las abejas eligen las
señales espectrales en una fuente artificial en función de la
experiencia previa aprendida en esa misma fuente antes que
transferir la información aprendida en lugares distintos. Aun
cuando las señales espectrales posteriormente elegidas no
estuvieron disponibles durante el preentrenamiento, procesos de
generalización diferencial son posibles y pueden entonces
influenciar fuertemente cualquier elección "espontánea". Asi, el
término "espontáneo" adquiere un valor relativo ya que, al no
existir señales "neutras", cualquier estimulo podria afectar laelección de colores. Tal como fue afirmado por Menzel
(comunicación personal), cualquier ensayo de aprendizaje parece
68
borrar la vieja memoria e inducir un comportamiento de búsqueda
guiado por la nueva información aprendida en el nuevo lugar.
5. CONCLUSION
A lo largo de nuestros experimentos no pudimos demostrar la
existencia de preferencias espontáneas, de naturaleza innata, por
determinados estímulos espectrales. Esto no significa
necesariamente que tales preferencias no existan; puede ocurrir
(Menzel 1985) que las abejas muestren en realidad ciertas
predisposiciones innatas por ciertos colores pero que éstas sean
"débiles" de tal forma que el efecto del aprendizaje las enmascare
fácilmente. Este punto constituye justamente una de las
principales conclusiones de 1a primera parte de nuestra tesis: las
capacidades de aprendizaje y memorización de estímulos espectrales
en la abeja doméstica son tan desarrolladas que cualquier
obtención de alimento en una fuente involucra el aprendizaje
rápido de las señales asociadas a él de modotal que, de faltar
estas señales posteriormente, pueden ser fácilmente generalizablese influenciar así cualquier elección de estímulos espectrales.
Así, hasta los estímulos pretendidamente neutros pueden ser
generalizados, lo cual permite replantear la validez del término
"elección espontánea" desde el momentoen que esta espontaneidades también la manifestación de un comportamiento aprendido.
Un experimento crítico posible para probar la existencia o no
de preferencias innatas por ciertos colores - actualmente
imposible de realizar con los medios que poseemos - consistiría en
entrenamiento al aluminio, estímulosofrecer, luego del
69
espectrales equidistantes del locus del aluminio (en términos de
distancias perceptuales). Asi, si la elección resulta aún sesgadahacia algún color, esto podria deberse a las preferencias innatas
aludidas, suponiendo que otros factores extraños hayan sido
controlados. Sin embargo, este experimento implica el control
exacto y calculado de las distancias perceptuales, esto es deltono y de la saturación de los colores a usar, un hecho imposible
de lograr con simples cartones de colores pero si realizable con
filtros de color y otros dispositivos adecuados. Del mismomodo,
diferentes estímulos espectrales podrian usarse en elentrenamiento con el fin de detectar posibles dependencias del
proceso de generalización en relación con la longitud de onda.
Segunda Parte
70
71
(225E’JIÜPLJIJC) 4:
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1. INTRODUCCIONzEL MARCADONEGATIVO DE FUENTES DE ALIMENTO
El valor funcional de las feromonas de "marcado positivo" se
ve al considerar que estas señales permiten la orientación ylocalización de las fuentes de alimento a cortas distancias. Por
ello resultan importantes en la eficiencia recolectora de las
abejas. Una intervención similar de sustancias de "marcado
negativo" (sustancias que, al ser liberadas, producen el rechazo
de las superficies marcadas) en la eficiencia recolectora fue, al
principio descartado (Butler 1966, Simpson 1966).
Se ha postulado que los animales nectarivoros sólo pueden
realizar una estimación de los contenidos de néctar después dehaber probado efectivamente las flores (Pyke 1978). Sin embargo,
en el caso de las abejas, se ha sugerido que las recolectoras
pueden distinguir flores con néctar de flores vacías visualmente
(Thorp et al. 1975), por el olor del néctar en si (Heinrich 1979,
Marden 1984) o por gradientes intraflorales de humedad (Corbet et
al. 1979).
Núñez (1967) demostró además experimentalmente que una
sustancia de marcado negativo debia ser usada por las recolectoras
para distinguir flores con flujo de néctar (recompensadas) de
flores sin flujo de néctar (agotadas). Trabajando con doce flores
artificiales idénticas (6 recompensadasy 6 agotadas) conectadas a
72
un extractor de aire, pudo demostrar que las flores agotadas eran
rechazadas por las recolectoras, que centraban entonces sus
inspecciones en las flores recompensadas, y que estos rechazos
desaparecian cuando el extractor de aire era encendido. Por ello,
propuso la existencia de una sustancia de marcado negativo,
empleada para permitir el reconocimiento de flores agotadas yhacer asi más eficiente la recolección de néctar.
Pese a estos resultados, el tema de un probable marcado
negativo de flores sólo reapareceria diez años más tarde. En
base a observaciones de campo y sin demostración experimental,
otros autores sugirieron la existencia de una feromona de marcado
negativo en la recolección de néctar: Frankie y Vinson (1977) en
xy10copa Virginica texana , Corbet et al. (1984) en Apis mellifera
y en Bombus pratorum, Wetherwax (1986) en Apis mellifera y Kato
(1989) en Bombusdiversus observaron rechazos de ciertas flores y
postularon la existencia de sendas sustancias de marcado negativo
Ninguno de estos autores, salvo Corbet etde acción similar.
al., quienes parecen haber interpretado mal el diseño
experimental, cita el trabajo original de Núñez.
Los trabajos de Frankie y Vinson (1977) están referidos a larecolección de néctar de X. V. texana en flores de .Passiflora
incarnata; estos autores observan que cada flor es visitada, en
promedio, cada diez minutos. Si una flor es visitada antes de
este periodo, los insectos la rechazan. Por su parte, Corbet et
al. (1984) observan, tanto para A. mellifera recolectando néctar
en flores de Epilobium angustifolium y de E. fleischeri como para
B. pratorum en flores de Borago officinalis, que floresrecientemente visitadas tienen menor probabilidad de serinmediatamente revisitadas. En el caso de A. mellifera, estos
rechazos se verificaron si las abejas volvieron a las flores en un
73
intervalo comprendido entre 1 y 2 minutos; en el caso de B.
pratorum, el intervalo en cuestión estuvo comprendido entre 2 y 3
minutos. Wetherwax (1986) observa que A. mellifera, recolectando
néctar en Lotus corniculatus, rechazan flores cuyo contenido en
néctar es menor en 41% que una muestra al azar de estas flores
mientras que las flores aceptadas presentan un contenido de néctar
superior en 24%a dicha muestra al azar. Finalmente, Kato (1988)
observa que, durante la recolección de néctar en tres especies
japonesas del género Impatiens (I. textori, I. hypophylla, e I.
noli-tangere), B diversas rechazan aquellas flores que han sido
recientemente visitadas (hasta 2 minutos antes). Comose ve, estos
datos constituyen observaciones congruentes con la hipótesis de un
marcado negativo de flores recientemente visitadas más nodemostraciones acabadas de la misma.
En nuestro caso, estudiamos la posible utilización de una
sustancia de marcado negativo en una situación en que todas las
flores de un dispositivo artificial presentaban recompensa de
solución azucarada. Se analizaron los comportamientos
relacionados con la probable estrategia de marcado negativo y su
incidencia en la eficiencia recolectora de la abeja A. mellifera.
Esto implicó también un estudio de los patrones de movimiento
de las abejas ensayadas en el dispositivo experimental y unanálisis de la incidencia de estos movimientos en la eficiencia
recolectora
74
2. MATERIALES Y METODOS
Se emplearon abejas Apis mellifera ligustica de una colmena
situada a 50 metros del laboratorio, en el apiario de la Sociedad
Argentina de Apicultores (S.A.D.A.), González Catan, Provincia deBuenos Aires.
Estas abejas fueron previamente entrenadas a recolectar
solución azucarada 50% (p/p) en el Simulador de Flujo de Néctar
(Núñez 1971) antes descrito. Fueron entonces marcadas con un
punto de color en el tórax (Frisch 1967) para facilitar su
posterior identificación.
En este caso, todas las flores del dispositivo experimentalpresentaron flujo continuo de solución azucarada. El flujo total
de solución azucarada provisto fue de 2.04 pl/min (cada flor
recibió 1/12 de este flujo total, esto es, 0.17 pl/min).
Calibraciones previas fueron realizadas de modode asegurar que el
flujo de recompensaera realmente equivalente para las doce flores
del dispositivo experimental.
Como se muestra en la Figura 4C, cada flor artificial
presentaba en su base dos perforaciones adyacentes a la cánula que
proveia la solución azucarada de modo que las marcas olfatorias
podian ser arrastradas y/o afectadas accionando el extractor.
Luego del pre-entrenamiento, se seleccionaba a una abeja para
las medidas experimentales mientras que el resto era enjaulado
para uso posterior. Cada individuo fue seguido durante dos
visitas consecutivas al Simulador de Flujo de Néctar.
Aprovechando la numeración asignada previamente a las flores
artificiales, durante la primg;g_visita se midió el número de
Inspecciones (descensos en los cuales la abeja se introdujototalmente en el tubo de acceso de las flores artificiales) y de
75
Rechazos (descensos en los cuales la abeja introdujo sólo las
antenas en el tubo de acceso para luego abandonar inmediatamente
la flor) en sus secuencias temporales. También se núdieron el
Tiempode Visita (tiempo transcurrido desde la llegada de la abeja
al Simulador de Flujo de Néctar hasta su partida hacia la colmena)
y el Tiempode Ausencia (tiempo transcurrido entre visitas).
En la segunda yisita, luego de haber accionado el extractor de
aire, se midieron los mismosparámetros anteriores.
Sólo se usaron aquellas abejas cuyos Tiempos de Ausencia
fueron inferiores a 5 minutos de modo de asegurar una 'buena
motivación recolectora (Media i e.s.: 3.12 i 0.13 min; n=50).
Cuarenta (40) abejas fueron estudiadas, totalizando asi ochenta
(80) visitas. Con el fin de verificar que el orden de los
tratamientos no incidió sobre los resultados observados, diez (10)
abejas más fueron usadas como grupo control y sometidas a una
secuencia invertida de tratamientos (esto es, primera visita con
el extractor de aire encendido, segunda visita con el extractor de
aire apagado).
Dado que, en cada caso, el mismo individuo fue medido dos
veces (antes y después), el Test de t para muestras apareadas fue
usado para el análisis estadístico (Zar 1984, pp 150-153).
Para evitar la memorización de la posición espacial de las
flores respecto del entorno, el disco acrilico sobre el cual éstas
estaban montadasera girado a intervalos irregulares.
76
3. RESULTADOS
Los resultados presentados en 1a Tabla 9 muestran que tanto
el número medio de inspecciones por visita como el número medio de
rechazos por visita variaron significativamente dependiendo delencendido o apagado del extractor de aire. Con el extractor
encendido, las abejas realizaron un mayor número de inspecciones
florales (t=12.34; 91:39: p<0.001) pero apenas 0.13 i 0.05
rechazos por visita (x i e.s.; n=40). Previamente, con el
extractor apagado, habian realizado un número medio de 11.43 i
0.79 rechazos por visita (x i e.s; n=40) (t=14.24; p<0.001).
La Tasa de Recolección, definida como el número de flores
visitadas por minuto fue la misma en las dos situaciones
experimentales (con el extractor encendido o apagado) (t=0.11;
NS). Sin embargo, la duración de la visita (Tiempode Visita) fue
significativamente mayoren la segunda visita, con el extractor de
aire encendido (t=8.96; p<0.001); esto es, las visitas se
prolongaron al hacer las abejas, en esta situación, un mayor
númerode inspecciones florales.
Los resultados de la Tabla 10 muestran que la única fuente de
variación en el diseño experimental fue el tipo de tratamiento en
si (extractor encendido o apagado) y no el orden en que estos
tratamientos fueron aplicados. Cada valor de la Tabla 9 fue
comparado con el valor equivalente de la Tabla 10, obtenido bajo
un mismo tratamiento. Para esto se usó un Test de 1: para dos
muestras independientes. Las ocho comparaciones fueron no
significativas.
77
La manifestación del comportamiento de rechazo fue luego
analizada en las cuarenta abejas originales, en relación a lassecuencias temporales de inspecciones florales. Para esto,
definimos seis categorias de secuencias temporales observables en
nuestro experimento: Evento 0, definido comoel "retorno inmediato
a la flor que se acaba de abandonar" , Evento 1, definido como el
"retorno a una flor particular luego de haber visitado otra flor",Evento 2, definido comoel "retorno a una flor dada luego de haber
visitado dos flores distintas" y asi sucesivamente hasta el Evento5 ("retorno a una flor dada luego de visitar cinco floresdistintas") (Figura 8). Asi, las visitas integras de las abejaspudieron ser descompuestas y analizadas en términos de estassecuencias dinámicas.
Establecimos entonces la probabilidad de manifestación de
cada uno de estos eventos en las dos situaciones experimentales
(PA: probabilidad de manifestación bajo la situación A, i.e., con
el extractor apagado; PB: probabilidad de nmnifestación bajo lasituación B, i.e., con el extractor encendido). En la Tabla 11,
comparando la hilera de PA con 1a de PB, se puede observar que el
uso del extractor de aire no afectó la probabilidad de
manifestación de cada evento. Las comparaciones apareadas para
cada Evento fueron todas no significativas luego de emplear un
Test para la Comparación de Proporciones (Zar 1984, p. 395). Sin
embargo, la comparación entre Eventos dentro de una misma hilera
muestra que, en ambas situaciones experimentales, la probabilidad
de manifestación fue la misma para los Eventos 1,2,3,4 y 5
(x2=8.95; gl:4; NS; con el extractor apagado/ x2=8.24; 91:4; NS;
con el extractor encendido) pero fue significativamente menor para
Figura 8. Algunos ejemplos de posibles eventos 0, 1, 2 y 3.
79
el Evento 0 (x2=265.25; 91:5; p<0.001 con el extractor apagado/
x2=247.31; 91:5; p<0.001 con el extractor encendido).
El porcentaje de rechazos en cada tipo de evento fue
establecido en ambassituaciones experimentales. Los resultados se
presentan en la Tabla 11. El porcentaje de rechazos fue máximo
(89.99 t 2.70; media i e.s.; n=40) cada vez que las abejas
retornaron inmediatamente a la flor recién abandonada (Evento 0) y
disminuyó hasta alcanzar valores no significativamente distintos
de cero cuando las abejas visitaron cuatro o más flores antes de
regresar a la mismaflor. Una vez encendido el extractor de aire,
el porcentaje de rechazos fue cero para todos los tipos de eventos
(0.63 i 0.44; 0.59 t 0.33 y 0.23 i 0.23 no distintos
significativamente de cero: t=1.43; t=1.78; t=1 respectivamente).
Esto es, el retorno inmediato a 1a flor que se acaba de abandonar
ocurre con muy baja probabilidad pero, cuando acontece, el
porcentaje de rechazos es máximo
80
TABLA9: Valores obtenidos en las dos situaciones experimentales:con el extractor de aire apagado y encendidorespectivamente.
Extractor EncendidoExtractor Apagado(x i E.S.; n=40) t p(x i E.S.; n=40)
12.34 <0.001Inspecciones 124.55 i 5.07 169.83 i 4.60por VisitaRechazos 11.43 i 0.79 0.13 i 0.05 14.24 <0.001por VisitaTasa de Reco- 8.20 i 0.18 8.19 i 0.18' 0.11 NSlección(no de flores/min)
16.59 + 0.57 21.00 i 0.63 8.96 <0.001Tiempo de Visita(min)
TABLA10: Valores obtenidos en las dos situaciones experimentalesinvertidas: con el extractor de aire encendido y apagadorespectivamente.
Extractor ApagadoExtractor Encendido(x i E.S.; n=10) t p(x t E.S.; n=10)
8.51 <0.001Inspecciones 162.90 i 8.44 120.80 i 6.12por VisitaRechazos 0.10 i 0.10 9.30 i0.52 17.97 <0.001por VisitaTasa de Reco- 8.14 i 0.19 8.17 i 0.23 0.54 NSlección(n° de flores/min)
Tiempo de Visita 20.27 i 1.35 16.11 i 1.02 6.73 <0.001(min)
81
TABLA 11: Secuencias Temporales de Recolección de Néctar:probabilidad de manifestación de cada evento yporcentaje de rechazos asociado a las dos situacionesexperimentales A y B (extractor de aire apagado yextractor de aire encendido respectivamente); n=40abejas.
Evento 0 l 2 3 4 5
PA 0.06 0.20 0.18 0.18 0.18 0.21
PB 0.06 0.20 0.17 0.19 0.19 0.20
PA vs PB NS NS NS NS NS NS
%A (% de 89.99 43.42 8.25 1.95 0.16 1.39Rechazos i i i i i ien A) 2.70 2.51 1.84 0.60 0.16 1.39
% B (% de 0.63 0.59 0.23 0 0 0Rechazos i i ien B) 0.44 0.33 0.23
t 31.63 16.40 4.28 3.22 l 1(% A vs % B)
P <0.001 <0.001 <0.001 <0.005 NS NS
82
4. DISCUSION
Los resultados obtenidos reafirman la existencia de una
sustancia que, a modode marca repelente, es dejada por las abejas
en las flores recientemente inspeccionadas, en el momento de
abandonarlas. Asi, esta sustancia es usada no sólo para
distinguir entre flores no productivas y flores con recompensa de
néctar (Núñez 1967), sino que también es empleada en un contexto
más amplio, es decir, durante la recolección de néctar en un grupo
de flores donde todas las flores involucradas presentan una oferta
continua de néctar. En este último caso, como se demostró, la
marca en cuestión permite a la recolectora evitar las flores
recientemente vaciadas, que aún no han tenido el suficiente tiempo
para volver a llenarse.
La naturaleza "negativa" o repelente de esta sustancia
empleada durante la recolección de néctar fue evidenciada mediante
aire, dispositivo experimental queel uso del extractor de
permitió arrastrar la marca olfativa (o parte de ella) de lasflores artificiales. En ese sentido, lo que realmente resultarelevante en un dispositivo de este tipo es que sea capaz de
alterar "la esfera expansiva de feromona que se difunde a partir
del punto de liberación" ya que "variaciones aparentemente
pequeñas en la concentración son de por si decisivas para una
respuesta de comportamiento" (Wilson & Bossert 1963). A1 encender
el extractor de aire, aumentó significativamente el número de
inspecciones (Tablas 9 5 10), es decir el grado de "aceptación" de
las flores artificiales. En el caso en que la marca olfativa
hubiese sido "positiva", es decir de naturaleza atractiva, lasabejas deberian haber rechazado las flores al faltar la clave
83
olfativa (extractor encendido). Este hecho no sólo no fue
encontrado en los experimentos realizados sino que en realidad se
observó el efecto contrario, resaltando asi la naturaleza negativade la marca quimica liberada por las abejas.
Los resultados obtenidos también permiten descartar la
hipótesis de que los rechazos resultan de la aplicación de una
marca positiva graduada, esto es, las abejas rechazarian aquellas
flores donde hubiera menos marca positiva. El análisis temporal
del comportamiento de las abejas muestra que mientras más tardan
en volver a una flor dada, más tienden a aceptarla. Si la marca
fuese positiva y se volatilizase en el tiempo, deberia haberseobservado el resultado inverso.
Las abejas aumentan entonces su eficiencia recolectora alevitar volver, por un periodo corto, a las flores recién visitadashasta que el flujo secretor haya restituido una recompensasuficiente de néctar y la volatilización haya atenuado el efectode la marca repelente. Nuestros resultados indican que en el
Evento 4 (seis flores visitadas), y con el extractor de aire
apagado, la marca ya ha desaparecido. Considerando una Tasa de
Recolección de 8 flores/minuto (Tablas 9 a 10), la duración
efectiva de la marca olfativa puede estimarse como inferior a 45
s. Si se toma en cuenta el bajo flujo de solución azucarada
ofrecido en nuestras flores artificiales, la rápida volatilizaciónde la sustancia de marcado negativo permite la discriminación de
aquellas flores que, temporariamente, no proveen recompensa. Es
muy probable que la marca negativa sea en realidad una sustancia
relativamente volátil pero la naturaleza y la glándula de origenSobre este puntode tal sustancia son, por ahora, desconocidas.
en particular, volveremos en el Capitulo 8 (Conclusión).
84
En base a observaciones de campo, otros autores (Corbet et
al. 1984) han estimado diferentes duraciones efectivas para una
marca olfativa de efecto similar al aqui propuesto. En el trabajo
de Corbet et al (1984) se propone concretamente una duración de 1
a 2 minutos para marcas negativas depositadas por abejas A.
mellifera en Epilobium angustifolium y en Epilobium fleischeri.Una explicación posible podria atribuir estas discrepancias acambios en los niveles de motivación de las recolectoras en
relación con el flujo de solución azucarada obtenido en las
fuentes de alimento (Núñez 1974, Balderrama et al. 1991) y/o con
el númerode flores disponibles.
Aun cuando demostramos que las abejas que vaciaron de
solución azucarada una flor artificial proceden luego a marcarlade modode evitar posteriores visitas inmediatas, otras señales
feromonales, como los "footprints" citados en la Introducción
(Butler et al. 1969), son seguramente usadas para señalizar
positivamente a las flores artificiales. Estas feromonas son de
larga duración (Butler et al. 1969, Ferguson & Free 1979, Schmitt
& Bertsch 1990) mientras que, como se demostró, la marca negativa
es de muycorta duración. Asi, el mensaje final, resultante de la
interacción de los dos tipos de sustancias depositadas en las
flores, dependeria del balance entre las marcas atractiva y
negativa. Inicialmente y seguidamente a la inspección yvaciamiento de una flor, la sustancia negativa promoverá su rápido
rechazo. Posteriormente, a medida que esta sustancia se
volatiliza, la señal atractiva de mayor persistencia pasará atener una influencia cada vez mayor y la flor pasará asi a ser
nuevamenteatractiva para las abejas. Entretanto, el flujo denéctar habrá restituido la recompensade néctar en la flor.
85
Esta modulación de una señal en base a dos sustancias de
signo opuesto no es novedosa. Hoy se sabe que las feromonas de
los insectos están constituidas en general por varias sustancias
que no son necesariamente del mismo signo en términos del
desencadenamiento de una respuesta comportamental. El caso de la
feromona sexual de la mariposa del gusano de la seda Bombyxmori
es un buen ejemplo de esta situación (Kaissling 1979): dos
sustancias, Bombykol y Bombykal, interactúan tal que el Bombykol
desencadena la respuesta de acercamiento del macho hacia la hembra
mientras que el Bombykalno sólo es inefectivo sino que bloquea la
respuesta desencadenada por el Bombykol. Sin embargo, la
proporción de BombykolzBombykalliberada por la hembra es de 10:1
y su valor adaptativo consiste en el efecto desaturante ejercido
por el inhibidor Bombykala cortas distancias, permitiendo asi unajuste fino del comportamiento de orientación cerca de la fuente
de emisión. En nuestro caso, más allá de las similitudes
relacionadas con la interacción de dos sustancias, una positiva y
una negativa, es aventurado aún de hablar de una feromona de tipo
dual, máxime cuando no se conoce ni la naturaleza quimica ni el
origen glandular de las sustancias involucradas.El reconocimiento de las flores recientemente visitadas
permite a las abejas reducir el número de flores inspeccionadas
necesario para alcanzar la carga de buche referida a la situación
experimental de flujo y distancia ensayados (Núñez 1982). De este
modo, la estrategia desplegada por una abeja recolectora le
permite ahorrar la energia y el tiempo requeridos por la
su cuerpo en el tubo de acceso de la florintroducción completa de
y por el abandono de la misma en retroceso. Si se considera que
el costo mayor de los movimientos recolectores estaria en los
despegues al abandonar cada flor visitada (Balderrama et. al
86
1991), y si a esto se agrega el costo en tiempo de un abandono
"marcha atrás", el valor adaptativo de la estrategia de marcado
negativo aparece claro en términos de una optimización energéticaindividual.
Nuestros resultados sugieren además que otro componente, los
patrones de movimientos, dentro de los cuales el retorno inmediato
a la flor recientemente visitada ocurre con muy baja frecuencia
(Evento 0, Tabla 11), también contribuye a 1a eficiencia
recolectora. Es sabido que las abejas ajustan estos movimientos
de modo de disminuir la distancia de vuelo interfloral y la
direccionalidad, introduciendo giros continuos, cuando se mueven
en áreas ricas en néctar (Pyke 1978, Heinrich 1979, Waddington
1980, Schmid-Hempel1986). Estas conductas les permiten realizar
una búsqueda concentrada dentro de un área dada. Vemos además que
sus patrones de movimiento están programados de modo tal queraramente retornan a una flor recientemente vaciada. Este hecho
implica también un notable ahorro energético. En el caso en que
el retorno se produzca pese a todo, la acción de la marca negativa
se hace sentir. Es de notar que una memoria de las posiciones
florales (Manning 1956) no puede explicar los movimientos de
recolección observados en nuestro dispositivo debido a 1a rotación
irregular del disco con flores, tal como se explicó en los
Materiales y Métodos.
Asi, si bien demostramos la existencia y empleo de una
sustancia de marcado negativo en el contexto de la recolección de
néctar en flores recompensadas, también vemos que los patrones de
movimiento se programan en función de aumentar la eficiencia
recolectora. Ambosfactores confluyen asi para hacer de la abeja
una maquinaria altamente eficiente de recolección de néctar.
87
(:2XI’JIÜÏLJIJC) ES
JEZL ¡Dailpeail diez ZLza Lizazrczza rieegyeit:j_\rzi ser)
3.6i <3<>In1111ji<ZEiC:j_C511 CIIJZEInjLCZEi
:1:11:1:zaeess¡)eec:jkfïic221
1. INTRODUCCION
En el capitulo anterior se demostró que 1a marca negativa es
empleada dentro de una estrategia individual asociada con la
recolección de néctar. Dado que una abeja reconoce y rechaza
flores artificiales sin recompensao recientemente visitadas porella mismaen base al efecto repelente de esta sustancia, la marca
negativa es, en principio, una señal de uso individual. Por ende,
hemos sido particularmente cuidadosos, a lo largo de las páginas
anteriores, en no caracterizar a la sustancia involucrada como
"feromona". Efectivamente, de acuerdo con su definición (Karlsson
& Lüscher 1959), este término implica comunicación
intraespecifica, es decir la participación de dos individuos de lamisma especie en un proceso en el que el acto o señal emitido por
uno de ellos aumenta la probabilidad de desencadenar una respuesta
dada en el otro que sea benéfica para uno o para los dos
participantes (Markl 1985).
De este modo, el empleo o no del término "feromona" es algo
más que una cuestión semántica ya que plantea la pregunta acerca
del reconocimiento interindividual de la marca negativa. Por ende
nos propusimos estudiar el posible reconocimiento de la marca
negativa de una abeja por otra abeja de la misma colonia. Los
88
resultados referidos en este capitulo intentan responder a lapregunta arriba planteada.
2. MATERIALES Y METODOS
Se usaron abejas Apis mellifera ligustica de una colmena
situada a 50 m del laboratorio. Comoen los capitulos anteriores,
se usó el simulador de flujo de néctar ya descrito.
2.1. Procedimiento experimental:
De acuerdo al método de entrenamiento también descrito, pares
de abejas fueron entrenados a trabajar regularmente en el
dispositivo. Cada miembro del par fue identificado mediante un
punto de distinto color en el tórax.
Durante el preentrenamiento, se ofreció en el dispositivo 1
pl/min de solución azucarada 50%(p/p) como flujo total. Luego de
dos visitas de preentrenamiento, se suprimió el flujo de solución
azucarada en seis de las doce flores. Al mismo tiempo, se varió
la velocidad de inyección de la solución azucarada de modoque el
flujo total pasó a ser 2 ul/min. Asi, el flujo total resultanteen el dispositivo fue nuevamente 1 pl/min al haber sólo seis
flores recompensadas. La disposición de las flores recompensadas
y no recompensadas fue establecida según una serie de números
aleatorios de modo de asegurar una distribución azarosa de las
posiciones de ambostipos de flores en el simulador.
Pares sucesivos de abejas fueron estudiados en el
dispositivo,Las mediciones empezaban cuando el segundo miembro del par llegaba
al simulador y terminaba cuando uno de los miembros del par
abandonaba el dispositivo. De este modo, las mediciones fueron
89
realizadas sólo durante periodos en los que dos abejas
recolectaban solución azucarada al mismotiempo en el aparato. El
tiempo efectivo de medición varió considerablemente de par en par
y' dentro de un mismo par de abejas ya que las abejas podian
llegar y/o partir desfasadas. Es de notar. sin embargo, que en
muchoscasos llegaron "en fase" (al mismotiempo) al alimentador.
Para la medición, definimos dos categorias de secuencias
temporales de recolección de néctar: Evento 0, definido como el
retorno inmediato de una abeja a una flor que ella misma acaba de
abandonar, y Evento 0 Cruzado, definido como la visita de una
abeja a una flor que acaba de ser abandonada por la otra abeja del
par.
Medimos entonces el número de estas dos categorias en las
cuales se manifestaran Inspecciones (descensos en los cuales la
abeja se introducia plenamente en el tubo de acceso de la flor) y
Rechazos (descensos en los cuales la abeja introducia apenas las
antenas en el tubo de acceso para luego abandonar presurosamente
la flor).En la siguiente visita, y con el mismo par de abejas, se
midieron los mismos parámetros pero luego de haber invertido la
distribución de las flores recompensadas y no recompensadas y dehaber encendido el extractor de aire.
Veinte pares de abejas fueron medidos de esta manera. Como
resultado, 210 Eventos 0 y 402 Eventos 0 Cruzados fueron
analizados.
Para evitar un adiestramiento de las abejas a las posicionesademás rotadoflorales, el disco con las flores fue
irregularmente.
90
3. RESULTADOS
La Tabla 12, referida a los Eventos 0, muestra que, cuando el
extractor de aire estuvo apagado, las abejas rechazaron las flores
que ellas mismas acababan de abandonar en 77% de los casos. Por
otro lado, cuando se encendió el extractor de aire, las abejas
aceptaron las flores que ellas mismas acababan de abandonar en 99%
de los casos. Los rechazos disminuyeron significativamente
mientras que las inspecciones aumentaron significativamente toda
vez que el extractor de aire fue encendido. La interacción entre
filas y columnas fue altamente significativa según un "Test de G
de Independencia de 2 )< 2" (Sokal. & Rohlf 1981), es decir, el
comportamiento observable en la situación de Evento 0 dependió de
si el extractor de aire estaba encendido o apagado (Gadj=146.70;glzl; p<0.001).
La Tabla 13 muestra que las abejas reconocieron la marca de
la compañera ya que en 65% de los Eventos (J Cruzados mostraron
rechazos hacia las flores que acababa de abandonar la otra abeja
del par. Al encender el extractor de aire, los rechazos
desaparecieron y las abejas aceptaron las flores que acaba de
abandonar el otro miembro del par en 98% de los casos. Aqui
nuevamente, la interacción entre filas y! columnas fue altamente
significativa (Gadj=212.79;91:1; p<0.001).Finalmente, analizamos si la proporción de rechazos fue mayor
en los Eventos 0 que en los Eventos 0 Cruzados, es decir, si las
abejas rechazaron con mayor fuerza sus propias marcas antes que
las marcas de otros miembros de su misma colonia. Para esto, se
empleó un Test de Comparación de Proporciones (Zar 1984). Los
resultados se presentan en la Tabla 13. En este caso, debimos
rechazar la hipótesis nula de que la proporción de rechazos, en el
91
caso en que las abejas visitaban una flor que acababa de ser
abandonada por otra abeja, fuese mayor que la observable en el
caso en que las abejas visitaban la flor que ellas mismas acababan
de abandonar (Z=2.23; p<0.025, una cola). Comocontrol, el mismo
tipo de análisis fue empleado para comparar el comportamiento de
las abejas hacia sus propias marcas y hacia las marcas de las
otras abejas con el extractor de aire encendido. En este último
caso (Tabla 14) no hubo diferencias significativas (Z=Z=0.25; NS,
dos colas)
92
Tabla 12 Número de Eventos 0 en las dos categorias (con Rechazo y
con Inspección) en las dos situaciones experimentales (extractor
de aire apagado o prendido); Gadj=146.7; dle; P<0.001
Con ConRechazo Inspección E
Extractor apagado 95 28 123Extractor encendido 1 86 87
Z 96 114
Tabla 13 Número de Eventos 0 Cruzados en las dos categorias (con
Rechazo )r con Inspección) en las dos situaciones experimentales
(extractor de aire apagado o prendido); Gadj=212.8; dle; P<0.001
Con ConRechazo Inspección 2
Extractor apagado 141 76 217Extractor encendido 3 182 185
2 144 258
93
Tabla 13 Análisis de las situaciones de Evento 0 (Ev. 0) Y
Evento 0 Cruzado (Cr. Ev. 0) considerando proporciones, con el
extractor de aire apagado.
Con ConRechazo Inspección Total Prop.Rech. Prop.Insp.
EV. o 95 28 123 p1=0.772 q1=0.228Cr.EV. 0 141 76 217 p2=0.650 q2=0.350
Total 236 104 34o p=0.694 q=0.306
Z=2.23P<0.025 (una cola)
Tabla 14 Análisis de las situaciones de Evento 0 (Ev. 0) y
Evento 0 Cruzado (Cr. Ev. 0) considerando proporciones, con elextractor de aire encendido.
Con Con 7Rechazo Inspección Total Prop.Rech. Prop.Insp.
Ev. 0 1 86 87 p1=0.012 q1=0.988Cr.Ev. o 3 182 185 p2=0.016 q2=0.984
Total 4 268 272 p=0.015 q=0.985
Z=0.25NS (dos colas)
94
4. DISCUSION
A partir de estos resultados mostramos nuevamente que las
abejas emplean la marca negativa en el contexto de la recolección
de néctar de modo de evitar la inspección plena de flores que
ellas mismas acaban de abandonar. En ese sentido, la marca
negativa es una señal de "uso propio".
otros ejemplos de marcas olfativas individuales han sido
recientemente informados. Señales de estas caracteristicas,asociadas también con la orientación durante la recolección de
alimento, han sido encontradas en las hormigas obreras de
Pachycondyla tesserinoda (Jessen & Maschwitz 1986) y de
Leptothorax affinis (Maschwitzet al. 1986). En estos casos, las
hormigas se benefician del reconocimiento de sus propias marcas de
sendero ya que sino deberian desentrañar la confusión de rastros
que ocurre cerca del nido y sus alrededores. De este modoevitan
ademásadentrarse en rastros desconocidos que las podrian llevar a
áreas donde podrian perderse más fácilmente.
En el caso de la marca negativa de las abejas, considerando
que una abeja realiza normalmente, durante una visita, más de cien
inspecciones florales sobre un número reducido de flores
disponibles (ver capitulos anteriores), el empleo de estasustancia resulta particularmente útil para el ahorro de tiempo y
de energia en la actividad recolectora tal como ya se discutióanteriormente.
Dado que ésa no fue nuestra pregunta original, no
distinguimos entre posibles variaciones en la estrategia de
marcado negativo dependiendo de si se trataba de una flor sin
recompensa de solución azucarada o de una flor recompensada. El
dispositivo presentaba ambos tipos florales sólo para facilitar
95
una mejor observación de esta estrategia suponiendo que los
rechazos serian más fácilmente detectables en una situación en que
hay flores agotadas intercaladas entre flores recompensadas yr en
que, por ende, las abejas deberian desplegar sus estrategiasdisponibles para no inspeccionar las flores equivocadas.
Demostramos también que las abejas reconocen realmente y
responden consecuentemente a 1a marca negativa de otra abeja de la
misma colonia. De acuerdo a esto, seria entonces correcto el
empleo del término "feromona negativa" en 1a relación a la marca
estudiada. Sin embargo, en 1a Tabla 13 podemos ver que el nivel
de respuesta varió significativamente de acuerdo la manifestación
de un Evento 0 o de un Evento 0 Cruzado. Es decir, las abejas
respondieron más fuertemente a sus propias marcas que a las de sus
compañeras. En el primer caso (Evento 0), la proporción
Inspecciones/Rechazos fue de 1:3.39 mientras en el segundo caso
(Evento 0 Cruzado), esta proporción fue de 1:1.85. Asi, aun
cuando se observó una tendencia significativa hacia el rechazo de
las flores marcadas por la otra abeja del par, este efecto no fue
tan fuerte ya que la primera proporción fue significativamente
mayor que la segunda. En este caso, si bien el intervalo de
tiempo para los dos tipos de evento no fue medido, se consideraron
sólo los Evento 0 Cruzados que ocurrieron en forma suficientemente
rápida como para ser comparables con los Eventos (J y como para
descartar la volatilización rápida de la marca de la compañera.
Podria ocurrir entonces que la funcionalidad original de la marca
negativa sea la orientación propia en un grupo de flores, no
estando la sustancia, liberada por un determinado individuo,
particularmente dirigida ¿a un coespecifico de la núsma colonia.
El uso de esta clave olfativa por parte de otra abeja seria
96
entonces_ un comportamiento oportunista más que un verdadero
proceso de comunicación.
En la situación experimental propuesta, surge la pregunta
acerca de cómo la marca negativa de un individuo afecta la
eficiencia recolectora de otro individuo. Dadoque la marca tiene
una duración muy corta (ver Capítulo 3), esta eficiencia
aumentaría efectivamente si las abejas llegasen juntas (o en
grupos) al grupo de flores. Si bien este último punto no ha sido
aún cuantificado, este hecho fue observado por Kevan y por Núñez
(comunicaciones personales).
La recolección "en grupos" abre perspectivas de estudio más
que interesantes. Si las abejas llegasen realmente juntas a un
grupo de flores tendrían la ventaja energética de encontrar néctar
acumulado cuya obtención no insumiría gasto energético. De otro
modo, para obtener una cantidad equivalente de néctar, los
insectos pasarían más tiempo trabajando de flor en flor con el
consecuente gasto metabólico que esto implica. Al permanecer
juntas en la. colmena, las abejas no sólo reducirían su consumo
energético (que pasa a ser 1/50 de los costos metabólicos de los
vuelos de recolección [Núñez et al 1970, Rothe & Nachtigall 1989])
sino que dispondrían además de la entrada de información nueva
respecto de fuentes alimentarias rentables. Paralelamente, el
néctar se va acumulandoen las flores, hecho que representaría una
ventaja energética notable comoya se explicó.
Este punto merece, como se ve, un estudio aparte del tema de'esta tesis.
97
(ZZAI>JIÜ?[JIJCD 65
III) c:c>r11:ea><1:<) rmzai:11zrez]. I)211:zi 3.21
easst:1:eai:eag;j_za ¿lea InEiIÏCZEiCÍCD rleegyait:j_\rc>:ea]. c:eaJ:ci<> ss:i:Lxreasst:1:ea CÏEiJTCÍLIlIES
¿ic:¿1111:12c3;icíea¿;
l. INTRODUCCION
Una vez probada la estrategia de marcado negativo evidenciada
en nuestro dispositivo experimental, intentamos buscar un contexto
natural en el que fuese empleada por las abejas recolectoras. El
modelo elegido para tal fin fue el cardo silvestre Carduus
acanthoides. Concretamente, nos preguntamos si durante la
recolección de néctar de A. m. ligustica en inflorescencias de C.
acanthoides, podiamos realizar observaciones consistentes con la
hipótesis del marcadonegativo.
C. acanthoides (Compositae) es una maleza que crece en los
campos durante los meses de verano (Nuñez 1977, Giurfa & Núñez
1991). Presenta inflorescencias que, al estar maduras, se
presentan comocapitulos con 100 a 150 flores individuales (110.43
i 4.75 flores; x i e.s.; n=14). Estas están dispuestas en el
capitulo en forma abigarrada de modo que la inflorescencia de C.
acanthoides constituye un posible contexto natural para el empleo
de la sustancia de marcado negativo, máxime si se considera que
las abejas que recolectan néctar en estas inflorescencias caminanasiduamente sobre ellas inspeccionando las flores.
98
Como ya se ha dicho, la información olfativa guiaria el
comportamiento recolector a distancias cortas de la fuente de
alimento (Frisch 1967); asi las abejas podrian discriminar las
flores ya inspeccionadas de C. acanthoides en base a una marca
negativa depositada en cada flor revisada, como sucedía en el
dispositivo experimental (ver Capitulo II). De ocurrir realmente
asi, esta estrategia resultaría en un aumentode la eficienciarecolectora en este contexto natural.
2. MATERIALES Y METODOS
Las observaciones fueron realizadas en un parche natural de 3
m2 de C. acanthoides, distante 70 In del apiario de la Sociedad
Argentina de Apicultores (S.A.D.A.), González Catan, provincia deBuenos Aires.
Inflorescencias inmaduras de C. acanthoides fueron protegidas
de posibles visitas de insectos con sendos velos de tul. Los velos
en cuestión fueron retirados al dia siguiente, en el momentode
máxima acumulación de néctar (alrededor de las 15.00 hs: véase
Giurfa & Núñez 1991), permitiéndose asi las visitas de abejas a
los capitulos recién descubiertos. Esta parte del experimento
resulta sumamenteengorrosa ya que se puede esperar durante lapsos
considerables de tiempo hasta la llegada de la primera abeja al
capitulo descubierto.Una vez que la abeja experimental descendió al capitulo, se
registraron las trayectorias de inspecciones, el número deinspecciones florales y los tiempos de llegada y de partida de la
abeja. Inmediatamente, el capitulo fue separado, llevado al
laboratorio y analizado en función de determinar la presencia o
99
ausencia de néctar en cada una de sus flores. Este análisis se
realizó aislando la porción de la flor donde se halla acumuladoel
néctar (Figura 9); esta porción fue puesta sobre un papel de
filtro y ligeramente aplastada al rodar sobre ella una varilla de
vidrio de 2 mmde diámetro. El néctar expelido se pudo apreciar
claramente en el papel de filtro, constamente renovado.
Controles previos fueron realizados con el objetivo de
asegurarse de que la ausencia de néctar en las flores de los
capitulos recubiertos se debió exclusivamente al comportamiento
posterior de recolección de néctar de las abejas.
A)
B)
estilo
androceo
nectaroteca
É papus
nectarioovario
Figura 9. (a) Abeja en inflorescencia de Carduus acanthoides. (b)Flor de Carduus acanthoides.
3. RESULTADOS
Los resultados presentados en la Tabla 15 muestran que, en
los controles cubiertos, todas las flores presentaron nectar en elmomentode la exposición a las visitas de los insectos.
La Figura 10 es una representación de las trayectorias desiete abejas distintas en siete capitulos diferentes. Se indicantambién el Tiempo de Visita (TV: tiempo transcurrido desde la
llegada de la abeja a la inflorescencia hasta su partida) y lafrecuencia de inspecciones (número de flores revisadas por
minuto). El número de inspecciones (I) fue medido en cada caso.
Los puntos de las trayectorias indican las inspecciones florales
sucesivas en el capítulo, sin discriminar si la misma flor esrevisada una, dos o más veces. Esta última discriminación fue
posible en el laboratorio, determinando la presencia o ausencia de
néctar en cada flor de acuerdo al método ya explicado (V. número
de flores vacías; NV: número de flores no vacías; T: número total
de flores: V + NV).
No se observaron patrones individuales ni comunes en las
trayectorias de las abejas. Estas realizaron en sus recorridosgiros continuos en contra y a favor del giro de las agujas de un
reloj, sin una estrategia temporal de inspecciones definida. Es
importante destacar que, dado el diámetro relativamente pequeño de
las inflorescencias (2.4 i 0.07 cm; media i e.s.; n=12), con un
ligero pivotaje sobre su propio cuerpo, una abeja puede alejarse
considerablemente de la última flor inspeccionada. Asi, las
trayectorias de las abejas no estuvieron tampoco organizadas de
modode seguir secuencias de flores adyacentes.En la Tabla 16 se muestra la relación existente entre el
número medido de inspecciones realizadas por las abejas y el
númeromedido de flores vacías. Esta relación es claramente 1:1,
101
1:7]0124:“ nin
1:“ ¡.59
0125254 nin 0113-17 "l
"38 me01:2:3'! nln VÏ34224 nin
HM
01:5:54 nin 0 6 cml——l
Figura 10. Trayectorias de inspecciones de 7 abejas en 7inflorescencias de Carduus acanthoides: I: número de inspecciones;VT: tiempo de visita; B: inicio de la trayectoria: E: final de latrayectoria.
102
evidenciando una alta eficiencia recolectora. Esta proporción no
seria consistente con una estrategia de inspecciones florales
aleatorias en la cual una misma flor podria ser revisada más de
una vez, máxime si las trayectorias de los insectos cubren la
mayor parte del capitulo comorealmente ocurrió.
Asi, se puede contrastar la hipótesis de que la relación 1:1
es producto de una estrategia aleatoria de inspecciones donde
todas las flores tendrian igual chance de ser inspeccionadas y
donde las inspecciones serian independientes entre si, con la
hipótesis de que la estrategia de inspecciones no es aleatoria alno existir una independencia real entre dos inspecciones seguidas
a una misma flor y al no tener por ende todas las flores la misma
probabilidad en el tiempo de ser inspeccionadas.
Para esto, determinamos la bondad de ajuste de la
distribución de Poisson a los datos de nuestras siete abejas. Los
resultados se presentan en la Tabla 17 donde los datos son elnúmerode veces en que una flor es visitada durante la trayectoria
de una abeja (X). Se presentan los datos observados, inferidos de
la Tabla 16 y los datos esperados de acuerdo a la distribución de
Poisson. Nótese que para la abeja n° 4, dos casos posibles son
considerados. En las siete abejas medidas se debió rechazar la
hipótesis nula de la estrategia aleatoria de inspecciones: el
número de veces en que una flor es visitada durante una
trayectoria de inspecciones no es un suceso distribuido
azarosamente en el tiempo. Del mismo modo, la relación 1:1
observada no fue pues producto de una distribución azarosa de las
inspecciones en el tiempo.
TABLA15: Inflorescencias controles previamente cubiertas.
Inflorescencia n°
103
No de flores N ° de flores con néctar
1 119 1192 135 1353 96 964 109 1095 89 896 126 1267 143 143
TABLA16: Comparación entre el número de inspecciones observadas
(I) y el número de flores vaciadas (V) determinado en elfloreslaboratorio. T: número total de
inflorescencia.
Abeja N° T I D
l 119 76 752 127 71 703 98 66 654 105 59 575 89 38 386 99 60 597 92 57 56
de la
104
Tabla 17: Contraste de 1a hipótesis de una distribución azarosa en
el tiempo del "Númerode veces en que una flor es visitada" (x).T: número total de flores en la inflorescencia. Las frecuencias
observadas, inferidas de la Tabla 16, son comparadas con las
frecuencias esperadas siguiendo una distribución de Poisson
(valores entre paréntesis), por medio de un Test de x2. Para la
abeja n0 4 se consideran dos casos posibles.
Abeja n0 x=o x=1 x=2 x=3 T x2 P
1 44 74 1 o 119 52.51 <0.001(62.83) (40.13) (12.82) (7.33)
2 57 69 1 o 127 41.57 <0.001(72.61) (40.60) (11.34) (8.92)
3 33 64 1 o 98 48.36 <0.001(49.97) (33.65) (11.33) (5.30)
4 48 55 2 o 105 30.25 <0.001(61.01) (33.12) (8.99) (7.59)
43 56 o 1 105 32.14 <0.001(59.86) (33.64) (9.45) (7.34)
5 51 38 o o 89 18.48 <0,001(58.07) (24.79) (5.29) (5.29)
6 4o 58 1 o 99 37.60 <0.001(54.00) (32.73) (9.92) (6.44)
7 36 55 1 o 92 36.45 <0.001(49.51) (30.67) (9.50) (5.86)
‘105
4 . DISCUSION
Los resultados referidos a la explotación de capitulos de C.
acanthoides por A. m. ligustica sugieren que, durante la
recolección de néctar, es usada una clave para el reconocimiento
de las flores ya inspeccionadas. En el contexto natural de una
compuesta, cuyas inflorescencias presentan un elevado número de
flores dispuestas abigarradamente, una clave de esta naturaleza
facilitaria la discriminación y permitiría un aumento de laeficiencia recolectora.
Mostramos que el número de inspecciones florales coincidió
con el númerode flores vaciadas en estrategias de inspección sin
patrones definidos que abarcaron la mayor parte del capitulo. En
este tipo de estrategias, y con una relación (número deinspecciones/flores disponibles) elevada, una abeja podria revisardos o más veces la misma flor. Esto queda expresado en las
frecuencias esperadas, de acuerdo a una distribución de Poisson,
del número de veces en que una flor es visitada durante una
trayectoria dada (veáse Tabla 17, valores entre paréntesis). Asi,una menor eficiencia recolectora deberia haber sido obtenida y
explicarse la relación 1:1 (100% dedificilmente podria
eficiencia) encontrada que, como se demostró, no fue producto delazar.
En sus trayectorias, las abejas no podian, en principio,
distinguir las flores previamente inspeccionadas pero de hecho lohicieron. En los capitulos de C. acanthoides, y con trayectorias
que implican idas y venidas continuas sin un recorrido prefijado,
las abejas no podrian distinguir visualmente entre flores con ysin néctar, considerando, sobre todo, la morfología de la flor
106
(corolas tubulares alargadas con el néctar en profundidad) y de la
inflorescencia en si (Véase la Figura 9).
En esta situación, la información olfativa permitiría un
análisis más rápido y eficiente. Por ello se ha manifestado quela información olfativa es la responsable de guiar, a cortasdistancias, la recolección de néctar en las abejas (Frisch 1967).
Asi, los resultados obtenidos podrian interpretarse en función de
la evidencia experimental obtenida acerca de la existencia de una
sustancia de marcado negativo depositada por las abejas en flores
agotadas (Núñez 1967) y en flores recientemente visitadas aún no
vueltas a llenar con néctar. De este modo, la falta de
independencia entre dos visitas a la misma flor y el hecho de que
no todas las flores tengan, en todo momento,la misma probabilidad
de ser visitadas podria explicarse a partir de la presencia de lasustancia de marcadonegativo en las flores revisadas. Desde este
marco, puede entenderse la alta eficiencia de inspecciones
florales en una situación en que la relación (número de
inspecciones/flores disponibles) fue elevada.
Otro elemento del comportamiento recolector de las abejas,
esta vez referido a los patrones motores, debe además ser tenido
en cuenta. Se demostró previamente (Capitulo 4) que el retorno
inmediato a la última flor visitada tenia una muy baja
probabilidad de manifestación. Asi, este elemento podria además
contribuir a los resultados observados. Sin embargo, considerando
las trayectorias intrincadas de las abejas en las inflorescencias(Figura 10), este elemento motor no podria explicar por si solo
los resultados hallados ya que comúnmentelos insectos volvieron
sobre zonas revisadas anteriormente donde la probabilidad de
inspeccionar una flor ya vaciada era grande.
107
Considerando la gran densidad de flores presente en los
capitulos de C. acanthoides y la naturaleza de los recorridos de
las abejas, la confluencia de ambos factores (la estrategia de
marcado negativo y los patrones de movimiento recolectores)resulta en un aumentoconsiderable de la eficiencia recolectora.
Una abeja que emplea tales estrategias trabaja ciertamente en
forma más eficiente que un hipotético recolector que se mueve
azarosamente (Kato 1988).
En el caso de las flores de C. acanthoides, la duración del
efecto de la marca negativa no puede ser estimado ya que resulta
imposible individualizar una sola de las tantas flores disponiblesy seguir al mismo tiempo el recorrido de una abeja sin
perturbarla, con el objetivo de analizar posibles reinspecciones y
sus consecuencias en el comportamiento recolector de la abeja.
Considerando que el efecto de la marca en cuestión desaparece con
el tiempo, es de esperar que 1a eficiencia recolectora disminuya
con el tiempo de inspección y/o con el número de flores
disponibles. Sin embargo, aun cuando las inflorescencias de cardo
presentaron un gran número de flores (110.43 i 4.75 flores; media
i e.s.: n=14), la eficiencia recolectora fue prácticamente del 100
%para todas las abejas estudiadas. Podria ser entonces posible
que el nivel motivacional de los individuos para responder a la
marca negativa fuese mayor en esta situación natural. Asi, esto
resultaría en una mayor duración efectiva para la sustancia
negativa cuyo efecto podria alcanzar inclusive el tiempo promedio
de visita a una inflorescencia (4.38 i 0.51 min; media i e.s;
n=7). La discusión planteada en este punto establece en todo caso
nuevas preguntas que podrán ser respondidas con experimentos
futuros: a saber, el estudio de la relación existente entre la
108
estrategia de marcado negativo y el número de flores disponibles
en un dispositivo experimental.
Durante nuestro trabajo de campo, pudimos también registrar a
una abeja que visitó un capitulo que presentaba 141 flores
previamente recubiertas con un velo de tul, realizando entonces 43
inspecciones durante 4:53 min. Luego abandonó el capitulo y se
dirigió a inflorescencias adyacentes. Luego de 4:02 min, regresó
al capitulo bajo estudio, realizando entonces 14 inspecciones
durante 1:54 min. Posteriormente, abandonó nuevamente el
capitulo, se dirigió a una inflorescencia vecina y, luego de 4:13
min, regresó nuevamente al capitulo observado. Esta vez realizó
14 inspecciones durante 1:49 min para luego alejarse
definitivamente. El número total de inspecciones fue 71 mientras
que el número de flores vaciadas (determinado en el laboratorio)
fue 57. En este caso, la eficiencia recolectora fue 80.28 %, es
decir, considerablemente más baja que la obtenida para las siete
abejas medidas en su primera y única visita a los capitulos
descubiertos (Tabla 16). Lamentablemente, pese a una espera
paciente, no pudimos repetir una observación en la que una misma
abeja retornara, en cortos lapsos de tiempo, a una misma
inflorescencia (véase Materiales y Métodos- este capitulo).
En este caso, la menor eficiencia recolectora obtenida puede
también explicarse por los resultados referidos a la duración del
efecto de la marca negativa. Luego de la primera visita (43
inspecciones), se puede asumir una eficiencia de prácticamente 100
%, digamos un resultado de 42 flores vaciadas (como en el caso de
las abejas 1, 2, 3, 6 y 7; Tabla 16). Después de una ausencia de
4 minutos, la marca negativa ya no estaria actuando al inciarse la
segunda visita. Esta vez, la abeja encontrará 99 flores con néctar
109
(70.21 %) y 42 flores vacías (29.79 %). Asi, en sus 14
inspecciones subsiguientes, encontrará 10 flores con néctar (que
serán vaciadas) y 4 flores vacías. Comoresultante, el capitulopresentará, al iniciarse la tercera visita, 89 flores con néctar(63.12 %) y 52 flores vacias (36.88 %). Luego de una nueva
ausencia de 4 minutos, la marca negativa dejaria de actuar. Asi,
en las 14 nuevas inspecciones, la abeja encontrará 9 flores con
néctar (que serán vaciadas) yr 5 flores vacías. Comoresultado
final, la abeja habrá realizado 71 inspecciones efectivas yvaciado 61 flores. La eficiencia es, en este caso, 85.92 %, un
valor semejante al obtenido realmente. Con un cálculo semejante,si se asumeneficiencias de partida del 100 % (43 flores revisadas
- 43 flores vaciadas; ver abeja 5, Tabla 16) y del 95.34 % (43
flores revisadas - 41 flores vaciadas; ver abeja 4; Tabla 16), se
obtendrán, como resultados finales, 61.5 flores vaciadas (86.58 %
de eficiencia recolectora) y 59.9 flores vaciadas (84.32 % de
eficiencia recolectora) respectivamente. Estos valores coincidentambién con los valores realmente medidos.
Si bien este caso estudiado no puede ser tomado como un
resultado concluyente dada la falta de repeticiones de este tipocambio descartar, en estasde observación, permite en
inflorescencias, el uso de otras claves olfativas como
herramientas para la discriminación de flores vaciadas. Si en los
capitulos de C. acanthoides la abeja reconociese las flores con
néctar por el olor del néctar en si (Heinrich 1979, Marden 1984) o
por gradientes intraflorales de humedad (Corbet 1979), deberia
haber rechazado las flores vacías encontradas en su segunda y
tercera visita y haber alcanzado asi un 100 % de eficiencia
recolectora, un resultado que no coincide con los realmenteobtenidos.
110
En conclusión, los resultados referidos a la explotación de
capitulos de C. acanthoides por A. mellifera son consistentes con
la existencia de una sustancia de marcado negativo, depositada por
las abejas en flores recientemente visitadas. Este ejemplo se
viene a agregar a otros (Corbet et al. 1984, Wetherwax 1986)
también basados en observaciones de campo similares, realizadas
con abejas A. mellifera, pero que sólo adquieren significado con
la demostración experimental de la existencia de la sustancia de
marcado negativo (Véase Capitulo 4). El contexto natural de una
compuesta seria pues, por su elevado número de flores semejantes,
un marco propicio para el empleo de una estrategia de orientación
recolectora guiada por la sustancia de marcadonegativo.
Tercera Parte
111
112
CAPI TULO 7
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1. INTRODUCCION
Hasta aqui hemos estudiado estrategias relacionadas con el
uso de claves espectrales durante la recolección de néctar por un
lado, y estrategias relacionadas con una orientación de tipo
olfativa mediante una sustancia señalizadora de acción repelente,
por el otro. Respecto de este último punto cabe preguntarse si
esta sustancia es empleada en todo momento, aun en presencia de
otras claves sensoriales que puedan contribuir a su vez a la
orientación de una abeja recolectora dentro de un grupo de flores.
Nótese que en las situaciones experimentales en las que se estudió
el marcado negativo, se ofreció a los insectos un entorno
homogéneo, esto es, todas las flores eran idénticas en forma y
color y la información posicional no podia ser usada, como ya se
explicó. ¿Qué ocurre con el comportamiento recolector cuando se
debe discriminar entre flores recompensadas y no recompensadas que
difieren ahora en otras claves sensoriales comoser, por ejemplo,
la saturación espectral? Concretamente, ¿existe algún tipo de
relación entre la información provista por las claves espectrales
y el empleo o no de la marca negativa?
Para estudiar este aspecto, propusimos a las abejas una
situación en la que dos grupos de flores artificiales amarillas,
113
uno recompensado con flujo de solución azucarada y otro sin
recompensa alguna, se iban diferenciando progresivamente en sucontenido de' color blanco.saturación, es decir, en su
Analizamos, en este contexto, posibles variaciones de la
estrategia de marcadonegativo.
2. MATERIALES Y METODOS
Se usaron abejas Apis mellifera ligustica de una colmena
situada a 50 m del laboratorio. Comoen los capitulos anteriores,
se usó el simulador de flujo de néctar ya descrito.
2.1. Procedimiento experimental:
De acuerdo al método de entrenamiento también descrito, las
abejas fueron entrenadas a trabajar regularmente en el dispositivoe identificadas mediante un punto de distinto color en el tórax.
Durante el preentrenamiento, se ofreció en el dispositivo 1
ul/min de solución azucarada 50% (p/p) como flujo total en las
doce flores. Luego de tres visitas de preentrenamiento, se
suprimió el flujo de solución azucarada en seis de las doce
flores. A1 mismotiempo, se varió la velocidad de inyección de la
solución azucarada de modoque el flujo total pasó a ser 2 pl/min.
Asi, el flujo total resultante en el dispositivo fue nuevamente1
pl/min a1 haber sólo seis flores recompensadas. La disposición de
las flores recompensadas y no recompensadas fue establecida según
una serie de números aleatorios de modo de asegurar una
distribución azarosa de las posiciones de ambostipos de flores enel simulador.
114
Las mediciones empezaban luego de la última visita de
preentrenamiento y se realizaban, con el mismoindividuo, durante
cinco visitas consecutivas de acuerdo al siguiente protocoloexperimental.
Visita n° 1: Seis (6) flores recompensadas (Grupo I) y seis
flores no recompensadas (Grupo II), todas con el
color A (máximasaturación).
Visita n' 2: Seis (6) flores recompensadas (Grupo II)
presentando el color A y seis flores no
recompensadas (Grupo I) presentando el color B
(menorsaturación). La diferencia perceptual entre
A y B es reducida.
Visita n' 3: Seis (6) flores recompensadas (Grupo I) presentando
el color A y seis flores no recompensadas (Grupo
II) presentando el color C (menor saturación). La
diferencia perceptual entre A y C es mayor.
Visita n 4: Seis (6) flores recompensadas (Grupo II)
presentando el color A y seis flores no
recompensadas (Grupo I) presentando el color D
(menorsaturación). La diferencia perceptual entre
A y D es aún mayor.
Visita n' 5: Seis (6) flores recompensadas (Grupo I) presentando
el colar A y seis flores no recompensadas (Grupo
II) presentando el color B nuevamente (menor
saturación).
Asi, el color A es ofrecido, en visitas consecutivas, siempre
recompensado frente a distintas saturaciones del mismo color
asignadas al grupo de flores que no recibía recompensa. En la
115
Visita n° 1 tanto el grupo recompensado como el no recompensado
presentan, a modo de control, la misma saturación (Color A). En
la Visita n° 5 se vuelve, también a modo de control, a lasituación de la Visita n° 2. De visita en visita se invertia el
grupo de flores que recibía recompensa respecto del que no la
recibía. Además,dentro de una mismavisita, el disco acrilico en
el que se insertan las flores era girado irregularmente- a
intervalos de tiempo también irregulares, de modode eliminar un
posible uso de información posicional.
En cada visita se median el número de Elecciones totales,
discriminando el número de Inspecciones (descensos en los cuales
la abeja se introdujo totalmente en el tubo de acceso de las
flores artificiales) y el número de Rechazos (descensos en los
cuales la abeja introdujo sólo las antenas en el tubo de acceso
para luego abandonar inmediatamente 1a flor). Con estos datos, se
establecieron el % de Elecciones sobre el Grupo recompensado (N°
de Elecciones sobre el Grupo recompensado/Total de Elecciones
realizadas) y el %de Rechazos (N° de Rechazos/Total de Elecciones
realizadas) por visita.
Los colores usados fueron distintas saturaciones de Amarillo
y se presentan en la Figura 11. La Figura 11 a) muestra la
ubicación de los colores usados en el Triángulo de Colores de la
abeja doméstica y la 11 b) muestra su ubicación en el eje de
coordinadas A y! B, relacionadas con las distancias perceptuales
reales (Véase páginas 17 y 18). El color A (más externo en el
Triángulo de Colores) es el de mayor saturación; el color D es el
que más se diferencia perceptualmente del color A.
6.03 , AI" ¡11"¡.ywly-¡.-.¡v-u¡'-v-v‘ v '111I'3'Ivllvïlr'fifi
-5.0 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Figura 11. (a) Diagrama de cromaticidad de la abeja con los locide los cuatro estímulos usados A, B, C y D (G: fondo gris). (b)Espacio antagonista de colores incluyendo los loci de los cuatroestímulos espectrales usados A, B, C y D (G: fondo gris). Losejes A y B corresponden a los dos procesos espectralesantagonistas UV/Azul-Verdey Azul/UV-Verderespectivamente.
116
Los parámetros espectrales de los estímulos usados fueron
gentilmente medidos por el Prof. Dr. Randolf Menzel (Berlin,
Alemania).
Se midieron 20 abejas de acuerdo al protocolo experimentaldescrito.
2.2 Estadística
Dado que en cada caso un mismo individuo es medido bajo
distintos tratamientos en el tiempo, se usó un Análisis de
Varianza para Medidas Repetidas (winer 1971). Para la comparaciónentre medias dentro de una misma curva se usó el Test de Newman
Keuls (Zar 1984), modificado para Medidas Repetidas.
2. RESULTADOS
La Figura 12 muestra que hubo una variación significativa en
1a perfomance de elección del grupo recompensado a lo largo de las
distintas visitas (F=83.05; glz4, 76; n=20; P<0.0001). Cuando la
información de color era la misma para los dos grupos de flores
(Visita 1: color A), no hubo asimetrías en la elección pese a que
sólo un grupo de flores tuviese recompensa. Puede observarse
además que, a medida que aumenta la distancia perceptual entre el
color recompensado (color A) y el color alternativo no
recompensado, la elección del grupo recompensado se hace más
precisa hasta llegar al pico visible en la Visita 4 (máxima
distancia perceptual entre A y D). Esta mejoría en la perfomance
de elección del grupo recompensado no fue un mero efecto de apren
117
1 OG 50 —-—
w % fl. recompensadas(U E8 % fl.rechazadasa) _
g 40Q 75 wE cuo 'oo (U93 _ _ -30 {El Az8 86 - e
W: (ng aos-z8 a zC a* __, o\° ‘.9 25 \ \1 UV V8 "‘ -1o
2.9(D _______,.._. _
o\°
G l l I l I o
Visita 1 2 3 4 56A 6A 6A 6A 6A Numero de flores recompensadas6A 68 6C GD eB Numero de flores sin recompensa
Figura 12. Variación de la elección de flores recompensadas y delrechazo de flores en función de la variación en distanciaperceptual de_ los cuatro estímulos usados A, B, C y D. Sepresentan medias i E.S. Las lineas horizontales en el mismoplanoconectan medias que no difieren significativamente entre si (Testde Newman-Keuls, P<0.05)
118
dizaje, como se demuestra en el descenso evidenciado en la Visita
5, donde la distancia perceptual entre los colores empleados A y B
se redujo nuevamente. Los niveles del porcentaje de elecciones
del grupo recompensado de la Visita 5 no difirieron
significativamente de los niveles alcanzados en la Visita 2
(Diferencia entre Medias = 0.513; V.C.=5.606; NS). Asi, mientras
más difieren los estímulos espectrales usados en su saturación,
más eficiente es la perfomance de elección del grupo recompensado,
señalizado con el color A (máximasaturación).
También hubo una variación significativa del porcentaje de
flores rechazadas a lo largo de las distintas visitas (F=28.526;
gl:4, 76; n=20; P<0.0001). En forma inversa a la curva anterior,
el porcentaje de flores rechazadas fue disminuyendo con el
incremento en la distancia perceptual de los estímulos espectrales
usados hasta llegar‘ a LH1minimo en la Visita 4. Al disminuir
nuevamente la distancia perceptual entre los colores usados
(Visita 5), el porcentaje de flores rechazadas aumentó hasta
niveles que no difirieron significativamente de los de la Visita 2
(Diferencia entre Medias = 0.592; V.C.=2.941; NS). Por otro lado,
tampoco hubo diferencias significativas entre los niveles derechazos de la Visita 1 ¡r los de la Visita 2 (Diferencia entre
Medias = 0.968; V.C.=2.23; NS) pese a que si se observaron
diferencias en la elección del grupo recompensadoentre una visita
y otra (Diferencia entre Medias = 11.818; V.C.=4.251; P<0.05).
La Figura 13 muestra que, si bien los rechazos disminuyen con
el aumento de la distancia perceptual, se van haciendo cada vez
más sobre el grupo no recompensado, i.e. sobre el grupo con el
color alternativo a A (F=16.923; 91:4, 76; n=20; P<0.0001). En
otras palabras, si bien con la máximadiferencia perceptual (Visi
119
1OG
8cu 9C) ú(DCmCLE893 80->--*'-'->------—*---<-* —OCOCL2c? 7o __(D
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50 Í l I I I1 2 3 4 5
Visita
Figura 13. Variación del porcentaje de rechazos sobre el grupo norecompensado de flores en función de la variación en distanciaperceptual de los cuatro estímulos usados A, B, C y D. Sepresentan medias i E.S. Las lineas horizontales en el mismoplanoconectan medias que no difieren significativamente entre si (Testde Newman-Keuls, P<0.05.
120
ta 4: A vs D), la cantidad de rechazos es minima, éstos se
distribuyen esencialmente sobre el grupo no recompensado.
3. DISCUSION
Los resultados obtenidos demuestran, en primer lugar, que las
abejas discriminan efectivamente saturaciones de un mismo color,
i.e, que la dimensión perceptual "Saturación" es realmente tenida
en cuenta por los insectos en el contexto de la recolección de
néctar. Este punto es importante ya que la discriminación de
distintas saturaciones de un mismocolor en abejas (y en insectos
con visión del color en general) ha sido escasamente estudiada
(Lieke, comunicación personal) e inclusive denegada (Bobeth 1979).
Kipp y Mason (1982), por su parte, reconocieron la existencia de
discriminación en esta dimensión perceptual aunque sugirieron que
seria inferior a la discriminación de tonos, es decir de
longitudes de onda. Tal afirmación parece aventurada en tanto y
en cuanto involucra una comparación lineal entre dos dimensiones
perceptuales distintas.En la situación experimental propuesta, las diferencias en la
discriminación visual se debieron a variaciones en la saturación y
no en el brillo ya que la escala de saturación (creciente odecreciente) no mostró correlación con la escala de brillos medida
para los estímulos usados. Asi, la mayor diferencia en este plano
se dio entre los colores A y C. Si el animal se hubiese guiado
por 1a variable brillo, los picos de respuesta deberian habersedado en la visita 3 (A vs C) y no en la visita 4 (A vs D) como
realmente ocurrió.
121
Las consecuencias biológicas de la discriminación de
saturaciones podrian verse, por ejemplo, a nivel del
comportamientopolinizador de las abejas. Diferencias leves en la
saturación podrian afectar seriamente la elección de dos genotipos
de una misma especie de planta, especialmente si sus recompensas
son diferentes. Tal parece ser el caso de distintos genotipos de
alfalfa (Medicago sativa L.), reconocidos perfectamente por las
abejas que muestran marcadas preferencias por algunos de ellos
(Kauffeld & Sorensen 1980). De esta manera, Clement (1965)
explica el que no se pueda garantizar la polinización azarosa
entre genotipos de plantas estrechamente relacionados, en los
cuales las diferencias de olor no serian un factor importante, aun
cuando este último factor no haya sido debidamente cuantificado.
Por otro lado, se demuestra que la estrategia de marcado
negativo está modulada por la disponibilidad de señales
espectrales que puedan proveer la información necesaria para
discriminar un grupo de flores recompensado de otro grupo sin
recompensa. Asi, a medida que se incrementa la distancia
perceptual entre los estímulos usados, los rechazos disminuyen
significativamente, es decir, la incidencia del marcado negativopasaria a ser nmnor. Dicho de otro modo, las señales visuales
pasan a tener prioridad sobre las olfativas. Esta prioridad se
puede apreciar, además, en la Figura 12, en las dos primeras
visitas: alli se observa que los rechazos no variaron
significativamente de una visita a otra mientras que ocurrió lo
contrario con la elección del grupo recompensado. Esto es, no
parece haber variaciones en la estrategia de marcadoen este salto
perceptual pero si mejora la elección del grupo recompensado
122
(color A) que se diferencia ahora visualmente del no recompensado
(color B).
Que las abejas rechazen cada vez menos flores a medida que
más van al grupo con recompensa (Figura 12) no significa
necesariamente que se abandone la estrategia del marcado negativo.
De hecho, se observa que los rechazos se distribuyen básicamente
sobre el grupo no recompensado (Figura 13) y que éstos aumentan
porcentualmente a medida que mejor se diferencian los dos grupos
de flores. Esto es, en la visita 4 (máximadistancia perceptual:
A vs D), pocas flores fueron rechazadas pero estos rechazos
ocurrieron las pocas veces que las abejas descendieron en flores
del grupo no recompensado. Este resultado plantea la pregunta
acerca de un marcado negativo diferencial en una situación de
contraste como la propuesta (flores con recompensa vs flores sin
recompensa) tal que las flores sin recompensa se marcarian más quelas otras.
En todo caso, se puede apreciar cómo varia la actividad de
marcado, medida a través del número de rechazos dentro de una
visita, de acuerdo a la posibilidad de diferenciar o no los grupos
de flores con y sin recompensa en base a señales visuales,
relacionadas con la dimensión espectral de la saturación, en este
caso. Se demuestra asi que la abeja recolectora es sumamente
"oportunista" en el uso de claves sensoriales que le permitan
hacer eficiente su comportamientorecolector.
123
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(2C)r1c:J_Llssj_<5r1
Si bien no pudimos encontrar existencia de preferencias
espontáneas innatas por determinados estímulos espectrales, se
demostró que las abejas pueden emplear una estrategia en la cual
el color puede ser usado como clave para saltar de un grupo de
flores con un color a otro grupo de flores con otro color,
estrategia que parece relacionada con la probabilidad de encontrar
recompensa en un mismo color (Capítulo 2)
Por otro lado, demostramos que las capacidades de aprendizaje
y memorización de estímulos espectrales en la abeja doméstica son
tan desarrolladas que la obtención de alimento en una fuente
involucra el aprendizaje rápido de las señales de color asociadas
a él; así, de faltar Vestas señales, pueden ser fácilmente
generalizables a otras señales disponibles e influenciar así
cualquier elección de estímulos espectrales (Capítulo 3). Se
observa así cómo el color puede constituir una herramienta útil
para la optimización de la recolección de néctar.
También contribuyen en ese mismo sentido una sustancia de
marcado negativo liberada por las abejas en el momento de
abandonar las flores recientemente visitadas y los propiospatrones de movimiento del animal, en los cuales el retorno
inmediato a la última flor visitada se halla inhibido (Capítulo
4). La sustancia de marcado negativo sería una sustancia de uso
individual, para facilitar la orientación de una dada recolectora
dentro de un grupo de flores, aun cuando no se puede descartar
124.
totalmente su uso por otras abejas (Capitulo 5). Una sustancia
como la descrita es particularmente útil en el contexto de una
Compuesta como el cardo silvestre Carduus acanthoides, en el cual
la evidencia comportamentalobtenida, referida a la recolección de
néctar, es consistente con la hipótesis de una señalizaciónolfativa de tipo repelente de las flores recientemente visitadas(Capitulo 6).
Finalmente, se demuestra que existe una interacción entre las
señales espectrales y la estrategia de marcado negativo tal que
las señales visuales parecen tener prioridad sobre este tipo de
señal olfativa. La incidencia del marcado negativo seria menor
cuando la discriminación de un grupo de flores con recompensa de
otro sin recompensa puede hacerse en base a señales espectrales de
distinta saturación (Capítulo 7)
plantean, a su vez, nuevasLos resultados obtenidos
preguntas. Varias de ellas han sido sugeridas a lo largo de esta
tesis como ser, por ejemplo, la variación del marcado negativo
frente al número de flores disponibles en un grupo de flores, la
propia modulación de esta estrategia frente a distintas
situaciones de recompensa de néctar o la posibilidad de que las
recolectoras trabajen en "equipos". Un punto tal vez más evidente
aún es el de una posible identificación de la sustancia quimica
involucrada. Si bien para este fin hace falta otro tipo de
ensayos, cuya complejidad está, por ahora, fuera de nuestro
alcance, resulta interesante partir de una hipótesis nula en laque se sugiera que la sustancia en cuestión es la feromona de
alarma, 2-heptanona, liberada ante pilladoras de otras colmenas y
ante otros potenciales enemigos (Shearer & Boch 1965, Boch a
Shearer 1967) (ver página 9). Si asi fuese, se explicaría la
125
aparente incongruencia citada en la página 9 respecto de los
niveles de 2-Heptanonade guardianas y recolectoras. Coincidiria
además con la observación común respecto de feromonas cuyo
significado cambia de acuerdo a1 contexto en el que son liberadas
(Hólldobler & Carlin 1987).
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126
(225I’JZÜÏLJIJC) S)
IB:L13CL:L<D€JJÉEiIÏZLEi
Backhaus w & Menzel R (1987) Color distance derived from a
receptor model of color vision in the honeybee. Biol
Cybernet 55:321-331.
Backhaus w., Menzel R. and Kreissl S. (1987a) Multidimensional
Scaling of Color Similarity in Bees. Biol. Cybern. 56,293-304.
Backhaus w., Werner A. and Menzel R. (1987b) Colour Vision in
Honeybees: Metric, Dimensions, Constancy and Ecological
Aspects. In Neurobiology and Behaviour of Honeybees
(edited by R. Menzel and A. Mercer). Springer, Berlin.
Balderrama NM, Almeida de B L0, Nuñez JA (1991) Metabolic rate
during foraging in the honey bee. J Comp Physiol (en
revisión).Blum M (1982) Pheromonal bases of insect sociality:
communications, conundrums and caveats. En: Les Médiateurs
Chimiques (ed: INRA), Versailles.
BlumM (1988) Eclectic chemisociality of the honeybee: a wealth of
behaviors, pheromones and exocrine glands. J Chem Ecol
14:2099-2107.
Bobeth H (1979) Dressurversuche zum Farbensehen der Bienen: die
Sáttigung von Spektralfarben. Tesis Doctoral, Universitát
Freiburg.
127
Boch R & Shearer DA (1962) Identification of geraniol as the
active component in the Nassonoff pheromone of the
honeybee. Nature 1942704-706.
Boch R & Shearer DA (1963) Production of geraniol by honey bees of
various ages J Ins Physiol 9:431-434.
Boch R & Shearer DA (1964) Identification of nerolic and geranic
acids in the Nassonoff pheromone of the honey bee. Nature
202:320-321.
Boch R & Shearer DA (1967) 2-Heptanone and 10-Hydroxy-trans-dec-2
enoic Acid in the mandibular glands of worker honeybees of
different ages. Z vergl Physiol 5421-11, 1967.
Bodenheimer FS (1958) Animal Ecology today. w Junk & den Haag
(eds) Monographiae Biologicae VI. 276 pp.
Bogdany FJ (1978) Linking of learning signals in honey beeorientation. Behav Ecol Sociobiol 3:323-336.
Brandt R, Backhaus w, Dittrich M, Janetzki C & Menzel R. (1989)
Colour vision in bees: opponent coding and choice
behaviour. En: Dynamics and plasticity in neuronal
systems, N Elsner & W Singer (eds), Georg Thieme Verlag,
Stuttgart.Butler C.G. (1951) The importance of perfume on the discovery of
food by the worker honeybee Apis mellifera L. Proc Royal
SOC B 138, 403-413.
Butler C.G. (1966) Mandibular gland pheromone of worker honeybees.
Nature 212:530.
Butler CG & (milan DH (1969) Pheromones of the honey bee - the
secretion of the Nassonoff gland of the worker. J Ins
Physiol 15:237-244.
128
Butler CG, Fletcher DJC & Watler D (1969) Nest entrance markinq
with pheromones by the honeybee Apis mellifera L. and by a
wasp Vespula vulgaris L. Anim Behav 17:142-147.
Butler CG, Fletcher DJC & Watler D (1970) Hive entrance finding by
honeybee by honeybee (Apis mellifera) foragers. Anim Behav18278-91.
Cameron S (1981) Chemical signals in bumble bee foraging. Behav
Ecol Sociobiol 9:257-260.
Chauvin R (1962) Sur l'épagine et sur les glandes tarsalesd'Arnhart. Insectes Sociaux 9:1-5.
Clement BA (1965) Flower color, a factor in attractiveness of
alfalfa clones for honey bees. Crop Science 5:267-268.
Corbet SA, Willmer PG, Beamant JWL, Unwin DM & Prys-Jones OE
(1979) Post-secretory determinants of sugar concentrationin nectar. Plant Cell Environment 2:293-308.
Corbet SA, Kerslake CJC, Brown l) a Morland NE (1984) Can bees
select nectar-rich flowers in a patch? J Apic Res 23: 234242.
DarwinCh. (1877) The effects of cross- and self-fertilization in
the vegetable kingdom. lst edn. Murray, London.
Daumer K. (1956) Reizmetriche Untersuchungen des Farbensehens der
Bienen. Z vergl Physiol 38, 413-478.
Draper N & Smith H (1966) Applied Regression Analysis. Wiley, New
York.
Faegri K &van der Pijl L (1967) The principles of Pollination
Ecology. Pergamon Press, Oxford.
Ferguson AW & Free JB (1979) Production of a forage-marking
pheromone by the honeybee. J Apic Res 18: 128-135.
Fischer W (1957) Untersuchungen über die Riechschárfe der
Honigbiene. Z vergl Physiol 39:634-659.
129
Frankie GW& Vinson SW (1977) Scent marking of passion flowers in
Texas by females of Xylocopa Virginica texana
(Hymenoptera: Anthophoridae). J Kans Ent Soc 50:613-625.
Free JB (1968) The conditions under which foraging honeybees
expose their Nasonov gland. J Apic Res 7:139-145.
Free JB (1987) Pheromones of Social Bees. Comstock, Ithaca.
Free JB & Butler CG (1955) An analysis of the factors involved in
the formation of a cluster of honeybees (Apis mellifera).Behaviour 7:304-316.
Free JB & Racey PA (1966) The pollination of Fresia refracta in
glasshouses. J Apic Res 5:177-182.
Free JB & Williams IH (1970) Exposure of Nasonov gland by
honeybees (Apis mellifera) collecting water. Behaviour37:286-290.
Free JB & Williams IH (1972) Hoarding by honeybees (Apis mellifera
L). Anim Behav 20:327-334.(
Free JB & Williams I (1972) The role of the Nasonov gland
pheromone in crop communication by honeybees. Behaviour
41: 314-318.
Free JB & Williams I (1979) Communication by pheromones and other
means in Apis florea colonies. J Apic Res 22:86-90.
Free JB, Williams I, Pickett JA, Ferguson AW& Martin AP (1982)
Attractiveness of (Z)-11-eicosen-1-ol to foraginghoneybees. J Apic Res 21: 151-156.
Frisch K v (1914) Der Farbensinn und Formensinn der Biene. Zool
Jahrb Abt Allg Zool Physiol 3521-188.
Frisch K v (1919) Über den Geruchsinn der Biene und seine
blütenbiologische Bedeutung. Zool Jahrb Abt Allg Zool
Physiol 38:1-238.
130
Frisch K v (1923) Über die "Sprache" der Bienen, eine
Tierpsychologische Untersuchung. Zool Jahrb Abt Allg Zool
Physiol 40:1-186.
Frisch K v (1967) The dance language and orientation of bees.
Oxford University Press, London.
Frisch K v & Rósch GA (1924) Neue Versuche über die Bedeutung von
Duftorgan und Pollenduft für die Verstándigung im
Bienenvolk. Z vergl Physiol 4:1-21.
Giurfa M & Núñez JA (1991) Foraging of honeybees in Carduus
acanthoides: pattern and efficiency as related to nectar
availability. Oecologia (en revisión)
Gribakin FG (1969) Cellular basis of colour vision in the honeybeeNature 233:639-641.
Hamdorf K (1979) The physiology of invertebrate visual pigments.
En: Autrum H (ed) Invertebrate Photoreceptors. Springer,
Berlin, Heidelberg New York (Handbook of Sensory
Physiology vol VII/6A: 145-224).
Harrison JM (1986) Caste-specific changes in honeybee flight
capacity Physiol Zool. 59:175-187.
Heinrich B (1975) Bee flowers: a hypothesis on flower variety and
blooming times. Evolution 29:325-334.
Heinrich B (1976) The foraging specialization of individual
bumblebees. Ecol. Monogr. 46, 105-128.
Heinrich B (1979) Resource heterogeneity and patterns of movement
in foraging bumblebees. Oecologia 40:235-245.
Helmholtz H v (1896) Handbuch der physiologischen Optik, 2. Aufl.
VoB, Hamburg.
Helversen 0. von (1972) Zur spektralen Unterschiedsempfindlichkeit
der Honigbiene. J. Comp. Physiol. 80, 439-472.
131
Hertel H (1980) Chromatic properties of identified interneurons in
the optic lobes of the bee. J CompPhysiol 137:215-231.
Hertz M (1934) Eine Bienendressur auf Wasser. Z vergl Physiol
21:463-467.
Hólldobler B & Carlin NF (1987) Anonymity and specificity in the
chemical communication signals of social insects. J Comp
Physiol 161:567-581.
Jacobs w (1924) Das Duftorgan von Apis mellifera und áhnliche
Hautdrüsenorgane socialer und solitárer Apiden. Z MorphÓkol 3:1-80.
Jessen K & Maschwitz U (1986) Orientation and recruitment behavior
in the ponerine ant Pachychondyla tesserinoda (Emery):
laying of individual-specific trails during tandemrunning. Behav Ecol Sociobiol 19: 151-155.
Kaissling KE (1979) Recognition of pheromones by moths, especially
in Saturniids and Bombyxmori. En: Chemical Ecology: 0dour
Communication in Insects (ed: FJ Ritter), Elsevier,Amsterdam.
Karlson P & Lüscher M (1959) "Pheromones": a new term for a class
of biologically active substances. Nature 183: 55-56.
Kato M (1988) Bumblebee visits to Impatiens spp: pattern and
efficiency. Oecologia 76:364-370.
Kauffeld, NM& Sorensen EL (1980) Foraging behavior of honey bees
on two-clone alfalfa combinations differing in beeattractiveness. J Econ Entomol 73:434-435.
Kevan PG & Baker HG (1983) Insects as flower visitors and
pollinators. Ann Rev Entomol 28:407-453.
Kien J & Menzel R (1977) Chromatic properties of interneurons in
the optic lobes of the bee.II. Narrow band and colour
opponents neurons. J CompPhysiol 113:35-53.
132
Kipp LR & Mason CE (1982) Blue saturation discrimination by
honeybees and its potential influence on cross
pollination. Crop Science 22:752-755.
Kirk P (1950) Quantitative ultramicroanalysis. Wiley, NewYork.
Kolmes SA (1985) An ergonomic study of Apis mellifera
(Hymenoptera: Apidae). J Kans Entomol Soc 58:413-421.
Kuwabara M & Takeda K (1956) On the hygroreceptor of the honeybee
Apis mellifera. Physiol and Ecol 7:1-6.
Lecomte J (1956) Ueber die Bildung von Strassen durch Sammelbienen
deren Stock um 180° gedreht wurde. Z Bienenforsch 3:128
133
Lindauer M (1948) Über die Einwirkung von Duft-und
Geschmackstoffen sowie andere Faktoren auf die Tánze der
Bienen. Z vergl Physiol 31:348-412
Lindauer M (1952) Ein Beitrag zur Frage der Arbeitsteilung im
Bienenstaat. Z vergl Physiol 34:299-345.
Lindauer M & Kerr WE(1958) Die gegenseitige Verstándigung bei den
stachelosen Bienen. Z vergl Physiol 41:405-434.
Manning A (1956) Some aspects of the foraging behaviour of
bumblebees. Behaviour 9:164-201.
Marden JH (1984) Remote perception of floral nectar by bumblebees.
Oecologia 64:232-240.
Markl li (1985) Manipulation, modulation, information, cognition:
some of the riddles of the communication. En Experimental
Behavioral Ecology (edited by B. Hoelldobler & M.
Lindauer). Fortsch. Zool. Vol. 31, 163-194, Fischer,
Stuttgart.Maschwitz U, Lenz S & Buschinger A (1986) Individual specific
(Formicidae:trails in the ant Leptothorax affinisMyrmicinae). Experientia 42: 1173-1174.
133
McIndoo NE (1914) The scent producing organ of the honey bee. Proc
Soc Nat Sci Phil 66:542-55.
McIndoo NE (1914) The scent-producing organ of the honey bee.
Proc Soc Nat Sci and Phil 66:542-555.
Menzel R (1967) Das Erlernen von Spektralfarben durch die
Honigbiene. Z. vergl. Physiol. 56, 22-62.5
Menzel R (1968) Das Gedáchtnis der Honigbiene für Spektralfarben.
I-. Kurzeitiges und langzeitiges Behalten. Z. vergl.
Physiol. 60, 82-102.
Menzel R (1969) Das Gedáchtnis der Honigbiene für Spektralfarben.II-. Umlernen und Mehrfachlernen. Z vergl Physiol 63:290
309.
Menzel R (1979) Spectral sensitivity and color vision in
invertebrates. En: Autrum H (ed) Invertebrate
Photoreceptors. Springer, Berlin, Heidelberg New York
(Handbook of Sensory Physiology vol VII/6A: 503-580).
Menzel R. (1985) Learning in honeybees in an ecological and
behavioral context. En Experimental Behavioral -Ecology
(edited by B. Hoelldobler & M. Lindauer). Fortsch. Zool.
Vol. 31, 55-74, Fischer, Stuttgart.
Menzel R. & Backhaus w. (1989) Color Vision Honey Bees: Phenomena
and Physiological Mechanisms. In Facets of Vision (edited
by D. Stavenga and R. Hardie), 281-297. Springer, Berlin.
Menzel R. & Blakers M (1976) Colour receptors in the bee eye
morphology and spectral sensitivity. J Comp Physiol108:11-33.
Menzel R. & Greggers U. (1985) Natural phototaxis and its
relationship to colour vision in honeybees. J. Comp.
Physiol., 157, 311-321.
134
Menzel R. & Lieke E (1983) Antagonistic color effects in spatial
vision of the honey bees J CompPhysiol 151z441-448.
Menzel R a Snyder AW(1974) Polarized light detection in the bee
Apis mellifera. J CompPhysiol 88: 247-270.
Michener CD (1969) Comparative social behaviour of bees. Ann Rev
Entomol 14: 299-342
Morse RA & Boch R (1971) Pheromone concert in swarming honeybees
(Hymenoptera: Apidae) Annals of Entomol Soc America
64:1414-1417.
Núñez JA (1967) Sammelbienen markieren versiegte Futterquellendurch Duft. Naturwissenschaften 54: 322-323.
Núñez JA, Nesse A & Dimant de Fischbarg B (1970) Metabolismo de
actividad y de reposo en abejas recolectoras. Physis xxx,
80, 155-166.
Núñez JA (1971) A simulator for learning studies in the bee Apismellifera L. Acta Cient Venez 22: 101-106.
Núñez JA (1974) Metabolism and activity of the worker bee. En
Proc. 24° Congreso Apimondia Buenos Aires (Harnaj V. &
Schwindt-Escalante O. eds.), pp 298-299.
Núñez JA (1977) Nectar flow' by melliferous flora and gathering
flow by Apis mellifera ligustica. J Insect Physiol 23:265275.
Núñez JA (1982) Honeybee foraging strategies at a food source inrelation to its distance from the hive and the rate of
sugar flow. J Apic Research 21: 139-150.
Oettingen-Spielberg Th. zu (1949) Über das Wesen der Suchbiene. Z
vergl Physiol 31, 454-489.
Ottoson I) & Zeki S (1985) Central and peripheral mechanisms of
colour vision. MacMillan press LTD, London.
135
Pickett JA, Williams IH, Martin AP & Smith MC (1980) Nasonov
pheromone of the honeybee Apis mellifera L (Hymenoptera:
Apidae) Part I. Chemical characterisation. J Chem Ecol6:425-434.
Pickett JA, Williams IH, Smith MC & Martin AP (1981) The Nasonov
pheromone of the honeybee Apis mellifera L (Hymenoptera:
Apidae) Part III. Regulation of pheromone composition and
production. J ChemEcol 7:543-554.
Pickett JA, Williams IH & Martin AP (1982) (Z)-11-eicosen-l-ol, an
important new pheromonal component from the sting of the
honey bee Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) J Chem
Ecol 8:163-175.
Pyke GH (1978) Optimal foraging: movement patterns of bumblebees
between inflorescences. Theor Pop Biol 13272-98
Duftorgan der Honigbiene und dieRenner M (1960) Das
Physiologische Bedeutung ihres Lockstoffes. Z vergl
Physiol 43:411-468.
Ribbands CR (1949) The foraging method of individual honey bees. J
Anim Ecol 18:47-66.
Ribbands CR (1952) Division of labour in the honeybee community.
Proc Roy SOC B 140:32-42.
Ribbands CR (1954) Communication between honeybees. 1. The
response of crop-attached bees to the scent of their crop.
Proc Roy Entomol Soc, Lond. 29:141-144.
Ribbands CR (1955) The scent perception of the honeybe. Proc Roy
SOC B 1432367-379.
Ribbands CR & Speirs N (1953) The adaptability of the homecoming
honeybee. Brit J Anim Behav 1:59-66.
136
Rósch GA (1925) Untersuchungen über die Arbeitsteilung im
Bienenstaat, I. Teil: Die tátigkeiten im normalen
Bienenstaate und ihre Beziehungen zum Alter der
Arbeitsbienen. Z vergl Physiol 2:571-631.
Rósch GA (1927) Über die Bautátigkeit im Bienenvolk und das Alter
der Baubienen. Z vergl Physiol 6:264-298.
Rose R. & Menzel R. (1981) Luminance dependence of pigment colour
discrimination in Bees. J. Comp.Physiol 141, 379-388.
Rothe U & Nachtigall W (1989) Flight of the honey bee IV.
Respiratory quotients and metabolic rates during sitting,walking and flying. J CompPhysiol 158: 739-749.
Sakagami SF (1953) Untersuchungen über die Arbeitsteilung in einem
Zwergvolk der Honigbiene: Beitráge zur Biologie des
Bienenvolkes, Apis mellifera L. I Jap J Zool 11:117-185.
Schmitt U & Bertsch A (1990) Do foraging bumblebees scent-mark
food sources and does it matter? Oecologia 82:137-144.
Schmid-Hempel P (1986) The influence of reward sequence on flight
directionality in bees. AnimBehav 34:831-837.
Schródinger E (1920a) Grundlinien einer Theorie der Farbenmetrik
im Tagessehen. Ann Physik 63:397-456.
Schródinger E (1920b) Grundlinien einer Theorie der Farbenmetrik
im Tagessehen: der Farbenmetrik II. Teil: Hóhere
Farbenmetrik (eigentliche Metrik der Farbe). Ann Physik63:481-520.
Schwarz R (1955) Über die Riechschárfe der Honigbiene. Z vergl
Physiol 37:180-210.
Seeley TD (1982) Adaptive significance of the age polyethism
schedule in honeybee colonies. Behav Ecol Sociobiol 5:391415.
137
Seeley TD (1985) Honeybee Ecology. Princeton University Press,Princeton.
Shearer DA & Boch R (1965) 2-Heptanone in the mandibular gland
secretion of the honey-bee. Nature 206:530.
Shearer DA & Boch R (1966) Citral in the Nassonoff pheromone of
the honey bee. J Ins Physiol 12:1513-1521.
Simpson J (1961) The salivary glands of Apis mellifera and their
significance in caste determination. Atti IV Congresso
UIEIS, X:173-188, Pavia.
Simpson J (1966) Repellency of the mandibular gland scent of
worker honeybees. Nature 209:531-532.
Simpson J, Riedel IBM & wilding N (1968) Invertase in the
hypopharyngeal glands of the honeybee. J Apic Res 10:109
113.
Sladen FWL (1901) A scent organ in the bee. Brit Bee Journal29:142-153.
Sladen FWL (1902) A scent producing organ in the abdomen of the
worker of Apis mellifera Entomol Month Magazine 382208
211.
Sladen FWL(1905) Queen rearing in England. Houlson, London.
Smith MV(1974) Relationship of age to brood rearing activities of
worker honeybeees, Apis mellifera L. Proc Ent Soc Ont1052128-137.
Snodgrass RE (1956) Anatomy of the Honeybee. Constable, London.
Sokal R. and Rohlf F.J. (1981) Biometry. Freeman, NewYork.
Thorp RN, Briggs DL, Estes JR & Erikson EH (1975) Nectar
irradiation. Sciencefluorescence under ultraviolet189:476-478.
138
Vareschi E (1971) Duftunterscheidung bei der Honigbiene
Einzelzell Ableitungen ¡nui Verhaltensreaktionen. Z vergl
Physiol 75:143-173.
Velthuis HHw& 'van Es J (1964) Some functional aspects of the
mandibular glands of the queen honeybee. J Apic Res 3:11
16.
Villa JD & Weiss MR (1990) Observations on the use of visual and
olfactory cues by Trigona spp foragers. Apidologie 21:541545.
Vogel S (1983) Ecophysiology of Zoophilic Pollination. In: Lange
O, Nobel P, OsmondC, Ziegler H (eds) Physiological plant
ecology III, tome 12 C of Encyclopedy of Plant Physiology,
NewSeries. Springer, Berlin Heidelberg NewYork, pp 559
624.
WaddingtonK (1980) Flight patterns of foraging bees relative to
density of artificial flowers and distribution of nectar.Oecologia 44:199-204.
Weaver N, Weaver EC & Law J (1964) The attractiveness of citral to
foraging honeybees. Prog Report Texas A & M
University/Texas Agric Exp Station 1-6.
Wenner AM, Wells PH & Johnson DL (1969) Honeybee recruitment to
food sources: olfaction or language? Science 164284-86.
Wetherwax PB (1986) Why do honeybees reject certain flowers?
Oecologia 69:567-570.
wilson EO (1971) The Insect Societies. Belknap Press, Cambridge,Massachusetts.
wilson E0 & Bossert (1963) Chemical Communication among Animals.
Recent Progress in HormoneResearch 19:673-716.
Winer BJ (1971) ‘Statistical Principles in Experimental Design.
McGraw Hill Book Co., New York.
Winston ML (1987) The Biology of the Honey Bee. Harvard University
Winston
Young T
Press, Cambridge, Massachusetts.
ML & Punnett EN (1982) Factors determining temporal
division of labor in bees. Can J Zool 60: 2947-2952.
(1802) On the theory of light and colours. Philos Trans RSoc London Ser B 92:12-48.
Zar JH (1984) Biostatistical Analysis (2nd edition). Prentice Hall
Inc, NewJersey.